免疫球蛋白是一類具有抗體活性或化學結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白，1968年命名為Imunoglobulin，簡稱Ig。
動物乳汁、血液、胃腸液、膽汁和雞蛋中均含有免疫球蛋白(Ig)，其中的動物初乳和血液中含Ig最高，是提取和分離Ig的最適原料(牛初乳600mg/L、血清200 mg/L)。
Ig是動物體內(nèi)的重要免疫活性物質(zhì)，在動物的營養(yǎng)代謝和生理調(diào)節(jié)方面具有重要作用，但由于常乳中含量極微(0.8mg/L)，使得靠牛乳類喂養(yǎng)的嬰兒在生長發(fā)育、抗疾病能力等方面均較食用母乳的嬰兒差，據(jù)此母乳化嬰兒食品不僅在成分上而且應(yīng)在生物活性上對母乳加以模擬，這已成為近年來嬰兒食品研究開發(fā)的一大趨勢。
作為人乳免疫性質(zhì)中具有決定意義的Ig的開發(fā)顯得尤為重要，它可添加于嬰兒配方中，使人工喂養(yǎng)嬰兒易患病、發(fā)育遲緩和營養(yǎng)不良的問題得以解決。
1.嬰兒配方奶粉的發(fā)展歷史
乳制品特別是嬰兒配方奶粉的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：
第一階段營養(yǎng)強化，主要強化嬰兒奶粉的礦物質(zhì)和維生素，這是母乳化的初級階段；第二階段主要是成分模擬化，主要是調(diào)整嬰兒配方奶粉中的脂肪、蛋白質(zhì)等的種類和比例，如酪蛋白和乳清蛋白的比例，使之更接近母乳的含量，即現(xiàn)在的嬰兒配方Ⅱ奶粉。
但這還是僅僅在營養(yǎng)成分方面接近母乳。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，通過對大量流行病學的研究發(fā)現(xiàn)，采用母乳喂養(yǎng)能夠有效降低乳兒出生后6個月內(nèi)感染疾病的發(fā)生率與死亡率。用人的初乳能夠成功治療小兒大腸桿菌性腸炎、耐藥性細菌性痢疾、嬰幼兒喘息性肺炎等疾病。母乳喂養(yǎng)作為乳兒的最佳喂養(yǎng)方式，能夠保護免疫功能不成熟的新生兒免于感染。
而這種作用則主要來自于天然存在于母乳中的各種抗感染物質(zhì)，其中主要的活性物質(zhì)為免疫球蛋白和乳鐵蛋白(轉(zhuǎn)鐵蛋白的一種)。然而現(xiàn)在的嬰兒配方奶粉由于經(jīng)過傳統(tǒng)加熱、干燥工藝，其中免疫球蛋白和乳鐵蛋白的含量極微，因此依靠嬰兒配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒在生長發(fā)育、抵抗疾病等方面均比母乳喂養(yǎng)的要差得多。
正因為母乳有如此之多的優(yōu)越性，醫(yī)學界近年來一直倡導母乳喂養(yǎng)。但隨著生活方式的改變和生活節(jié)奏的加快，有不少母親乳汁減少，不足以哺育乳兒卻是不爭的事實。這就需要有良好的母乳代用品來滿足乳兒的生長發(fā)育。事實上，以母乳為模型，廣泛深入地研究其中的生物活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，開發(fā)新的功能食品因子和類母乳化食品，一直是食品界的最熱門課題。
至此，類母乳化型食品的發(fā)展趨勢，開始從單獨的營養(yǎng)成分模擬向添加生物活性物質(zhì)方面轉(zhuǎn)化，即母乳化奶粉研究的第三個階段。目前的研究重點是模擬母乳中具有生物免疫活性的功能因子，其中最重要的有免疫球蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白及溶菌酶。并因此產(chǎn)生了新一代的具有生理活性的嬰兒配方奶粉或生物活性奶粉。
2.免疫球蛋白作為食品添加劑在乳制品中的應(yīng)用
免疫球蛋白是一類具有增強抗茵、免疫功能的活性蛋白質(zhì)，是人類特別是嬰兒健康所需的生理活性物質(zhì)。免疫球蛋白原歸于醫(yī)學范疇，但正因為其與人體抵抗力有著直接關(guān)系。
近年來已將其應(yīng)用于食品加工中，添加入奶粉中可制成高級母乳化奶粉，也可添加到其他嬰兒食品中，此外可醫(yī)治因腸道致病菌或因病毒引起的腹瀉等癥；并可用于免疫功能低下癥，如癌癥等患者的輔助治療。
2.1國際上將Ig應(yīng)用于乳制品的研究進展
由于免疫球蛋白特殊的免疫生理功能，國際上對Ig用做功能食品添加劑的研究成為熱點。如1990年美國Stoll internation Inc公司生產(chǎn)一種含活性Ig功能性奶粉，可抗人類常見的24種致病菌和病毒。
1991年美國的Century Labs Inc.公司介紹了微膠囊化Ig類嬰兒食品的配方，具體組成如下：(a)4、7、10、13、16、l 9-甘十二烷六烯酸(DHA)和5、8、11、14、17—甘十烷五烯酸(EPA)以1～2∶1的混合物，(b) Ig (I)，(c)蛋白質(zhì)(Ⅱ)，(d)碳水化合物(Ⅲ)，(e)易消化物；組分(a)一(b)的最小量以母乳為標準，對(a)和(b)微膠囊化，較好的比例是DHA∶EPA＝3∶2，最終產(chǎn)品中臺1%～5%脂肪，0.01%～3% (I)，0.5%～4%(Ⅱ)，4%～10%(Ⅲ)，0.1%～1%的灰分，總干物質(zhì)在9%～17%之間，這類嬰兒食品在脂肪酸組成上和人乳相近，利于嬰兒吸收，對嬰兒生長發(fā)育有促進作用。
Lannier Inds lnc公司報道了用于改善幼兒對疾病抵御能力和改善幼兒生長發(fā)育的活性乳清食品添加劑，他們從液態(tài)乳清制得免疫性粉狀產(chǎn)品，它由低含量的乳糖、礦物質(zhì)，70％以上的低分子量蛋白質(zhì)和不少量7%的Ig組成，最適含量為乳糖、礦物質(zhì)10%～30%，Ig為9%～20%，蛋白質(zhì)總量為70%～85%，它稀釋為濃度不低于3.9/L的溶液，其免疫能力和初乳相近，該產(chǎn)品能提高嬰幼兒對疾病的免疫力，有利于嬰幼兒生長，是嬰幼兒食品的理想添加劑。
1998年新西蘭HeaItheries健康食品有限公司的兩種牛初乳粉和牛初乳片每100g分別含IgG555mg和4166mg，德國利用牛初乳開發(fā)產(chǎn)生的口服型產(chǎn)品含IgG51.6g/L，IgM 8.6g/L，IgAl.0g/L，該產(chǎn)品對與腹瀉相關(guān)的細菌、細菌性毒素、病毒和原生蟲具有很高的抗體效價。隨著人們保健意識的增強，Ig功能食品必將進一步開拓市場，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟和社會效益，Ig的應(yīng)用前景是十分光明的。
2.2 我國免疫球蛋白應(yīng)用于嬰兒奶粉的研究開發(fā)的現(xiàn)狀
在國際上已有許多研究免疫球蛋白的專門機構(gòu)，我國國內(nèi)也有一些研究單位對免疫血清及免疫球蛋白進行了專門的研究，而且無論是在國際還國內(nèi)都取得了一些輝煌的成就。
國外從70年代末就開始研究從初乳、乳清、血清、蛋黃中提取Ig，并開發(fā)出了含Ig的免疫活性添加劑，但由于大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)不成熟等原因，Ig價格昂貴，僅作為嬰兒食品添加劑和生物醫(yī)藥制劑。
迄今為止，免疫活性物質(zhì)的開發(fā)最為典型的是初乳的初級產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量指標大體為蛋白質(zhì)大于50％，水分低于4％，脂肪少于1％，酸度小于28.8T，生物活性大于2000單位/g，其中并無免疫球蛋白或乳鐵蛋白的含量指標，實際有效活性成分與含量不明確。隨著我國對功能食品法規(guī)的改進和完善，此類產(chǎn)品面臨淘汰的危險．與國際先進水平更是相距甚遠。另外也有使用初乳粉開發(fā)的含免疫活性的嬰兒配方奶粉。
東北農(nóng)大的郭本恒等人報道了含牛初乳Ig和低聚果糖的嬰兒奶粉的制備方法，黑龍江完達山乳品廠生產(chǎn)出含牛初乳Ig的“乳珍”、嬰兒配方奶粉等，北京小西保健食品有限公司生產(chǎn)了口服型免疫球蛋白“復合牛初乳寶珍”，1996年內(nèi)蒙古農(nóng)牧學院張和平等成功地研究出含抗人腸道10種病原微生物抗體的免疫乳，并批量生產(chǎn)系列免疫乳制品，其中的IgG含量達2～3mg/g。
無錫輕工大學在承擔了國家“八五”重點科技(攻關(guān))項目——“雞蛋中免疫球蛋白的分離提取”后，逐漸摸索了一條以超濾為主結(jié)合其他高新技術(shù)的生產(chǎn)工藝路線，由于對蛋雞進行了生物免疫以提高其抗菌抑菌的活性，因此其產(chǎn)品的生物活性要大大高于普通的免疫球蛋白。
其中試成果已通過國家級鑒定，其總體研究達到世界先進水平，工藝則更處于國際領(lǐng)先水平。現(xiàn)已和無錫輕工大學科研成果轉(zhuǎn)化基地——浙江長興艾格生物制品有限公司通力合作，通過對中試工藝的進一步改良，生產(chǎn)出了含優(yōu)質(zhì)高生物活性的蛋黃免疫球蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白的免疫復合產(chǎn)品。
該產(chǎn)品的主要特點是同時含有免疫球蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白這兩種對嬰兒的生長發(fā)育具有重要作用的免疫活性物質(zhì)，并且由于采用了膜分離等高新技術(shù)，因此產(chǎn)品不含有任何有害物質(zhì)，不含激素，高效安全，且微生物指標大大低于同類產(chǎn)品。這一新產(chǎn)品在國內(nèi)外還沒有報道，該產(chǎn)品的問世為新一代的嬰兒配方奶粉的開發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。