控制生奶安全需要新思维

控制生奶平安需要新思维

--从奶和奶制品中的黄曲霉毒素谈起上海奶协专家委员会顾佳升奶牛场质量平安管理培训2021-05-30上海诺宝中心.提纲1来源〔略讲〕2毒性〔略讲〕3监测〔略讲〕4加工应对的局限性5构建生奶风险预警体系的必要性6行业结构转型.1.来源由某些微生物，例如丝状真菌〔filamentousfungi〕、霉菌〔mould〕等，在生长繁殖过程中通过不同的代谢途径，例如多聚乙酰途径、氨基酸途径等，而产生的一类分子量不大、无抗原性的次级代谢产物，有的具有毒性〔mycotoxin〕〔IFST,2021〕。其中之一组，被称为黄曲霉毒素〔Aflatoxins〕其化学结构均由二氢呋喃环和香豆素组成的衍生物，目前已别离鉴定出12种之多。一般认为前者多为毒物结构，与后者结合后能致癌。这些霉菌毒素常残留在微生物活动的寄主机体上，主要是植物和藻类。

4-羟基香豆素

呋喃

香豆酮.二氢呋喃环和香豆素组成的主要衍生物B1G1M1.饲料由于生产和贮存不当，如谷物在生长、收获及后期的贮存过程中发霉，因此遭霉菌毒素污染时有发生〔Smith&Henderson,1991;CAST,2003;Driehuis等,2021〕。目前已发现了300多种的霉菌毒素，约20种在饲料和食品中含量到达显著水平〔Smith等，1994〕。依据毒性的大小，它们是：黄曲霉毒素、赭曲霉素、伏马菌素、T-2毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇等，因而倍受各国及组织关注〔FAO,2004;IFST,2021〕。.对霉菌毒素的关注始于20世纪60年代，当时在英格兰10万只火鸡突然发病死亡，究其原因是由黄曲霉〔Aspergillusflavus〕产生的有毒代谢物质，即黄曲霉毒素所致〔Sargeant等,1961〕。人们很快发现奶牛食用黄曲霉毒素污染的饲料后，可在牛奶中产生有毒的代谢产物〔Allcroft&Carnaghan,1962;1963〕，即M1。.与牛乳有关的霉菌毒素奶牛在食用了黄曲霉毒素、赭曲霉素、伏马菌素、T-2毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇等霉菌毒素污染的饲料后，在乳汁中均可检测到相应的霉菌毒素〔Diekman&Green,1992;Wood,1992;Sørensen&Elbæk,2002;Monaci&Palmisano,2004;Cavret&Lecoeur,2006〕。.与牛乳有关的霉菌毒素除伏马菌素B1外，其他霉菌毒素可经牛体代谢而转化，如黄曲霉毒素B1转化为黄曲霉毒素为M1、赭曲霉素A转化为赭曲霉素-α、玉米赤霉烯酮转化为α-玉米赤霉烯醇、脱氧雪腐镰刀菌烯醇转化为环氧-脱氧雪腐镰刀菌烯醇，T-2毒素转化为HT-毒素等多种代谢产物，代谢产物也一并分泌到乳汁中〔Fink-Gremmels,2021〕。.饲料被霉菌毒素污染是导致牛奶中含有霉菌毒素的主要来源，因此，牛奶中常见的霉菌毒素种类包括饲料中的原毒素及其经牛体的代谢产物。反刍动物具有瘤胃，瘤胃微生物可代谢一定数量的毒素，起到解毒的作用。体外研究说明，从瘤胃别离的溶纤维丁酸弧菌〔B.fibrisolvens〕菌株可以转化赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇等毒素，降低其毒性〔Kiesslinge等,1984;Westlake等,1987;Westlake等,1989〕。.霉菌毒素在奶牛肠上皮、肝脏及肾脏内也发生生物转化，主要包括两个阶段的反响。第一阶段包括复原、氧化及水解反响。微粒体的细胞色素P450和单加氧酶类包括黄素、前列腺素类合成酶、氨基氧化酶、醇脱氢酶是参与氧化反响的主要酶类。而复原反响参与的主要酶类是环氧水解酶类、乙醛脱氢酶类、酮脱氢酶类。.哺乳动物的组织和体液中含有大量的非特异性酯酶和水解外来分子的酰胺酶类都参与了第一阶段的反响〔Galtier,1999〕。第二阶段是第一阶段产生的分子的结合反响。这些反响降低毒素的毒性、提高毒素的水溶性、促进毒素分泌到奶、尿中，对动物起到保护的作用〔Dominguez-Bello,1996〕。这些聚合酶主要是微粒体葡糖醛酸基转移酶类、细胞溶质磺基转移酶类、甲基转移酶类、氨酰转移酶类、S-谷胱甘肽转移酶类N-乙酰基转移酶类〔Galtier,1999〕。此外，还有局部未经转化的毒素也会分泌到奶中，毒素及其代谢物主要通过分泌囊泡以细胞滤过、被动跨膜扩散或主动运输等形式进入奶中〔Yiannikouris&Jouany,2002〕。.奶牛摄入黄曲霉毒素B1污染的饲料后，只有很少一局部的黄曲霉毒素B1被瘤胃微生物代谢，形成代谢产物羟基化黄曲霉毒素〔aflatoxicol〕。黄曲霉毒素B1的浓度为1.0~10.0µg/mL，少于10%的黄曲霉毒素B1可被瘤胃微生物代谢。在黄曲霉毒素B1浓度低于10.0µg/mL时，很多瘤胃细菌被抑制，影响瘤胃微生物的生长和代谢活性〔Yiannikouris&Jouany,2002〕。没有被瘤胃微生物代谢的毒素通过被动扩散进入消化道，在肝脏羟基化形成黄曲霉毒素M1〔Kuilman等,2000〕。黄曲霉毒素M1既可与葡糖醛酸结合，也可进入全身的循环系统，分泌到尿和乳中〔Fink-Gremmels,2021〕。.奶牛摄入黄曲霉毒素B148h后，牛奶中检测到的黄曲霉毒素M1含量到达最大值，奶牛停止食用黄曲霉毒素B196h后，奶中检测不到黄曲霉毒素M1〔Whitlow等,2000〕。一般认为黄曲霉毒素B1向M1转化的比例很高，但转化程度受多种营养和生理因素影响，如饲养模式、摄入率、消化率、牛体健康状况、肝脏生物转化能力、牛奶产量等。说明黄曲霉毒素的吸收率及黄曲霉毒素M1向乳中的分泌，不同个体间、不同的时期、不同挤奶时间都存在差异。早期研究说明饲料中黄曲霉毒素B1向牛奶中黄曲霉毒素M1的转化率为1~2%〔VanEgmond1989〕。后又发现，对于高产奶牛转化率可到达6.2%〔Veldman等,1992〕。.2毒性黄曲霉毒素由黄曲霉菌〔Aspergillusflavus〕和寄生曲霉〔Aspergillusparasiticus〕产生。黄曲霉毒素具有强致癌性，其中黄曲霉毒素B1致癌性最强，1993年被IARC归为一类致癌物，黄曲霉毒素M1为二类致癌物，且二者均为对人类致癌物。此外，黄曲霉毒素还具有遗传毒性等。.急性毒性新生鸭对黄曲霉毒素B1和M1都很敏感，半数致死量〔LethalDose,LD50〕为12-16µg/只，组织病理性学结果说明黄曲霉毒素M1与B1对肝的损伤相似，还造成肾小管坏死。自然受到黄曲霉毒素M1污染的牛奶比人为添加黄曲霉毒素M1对肝、肾损伤轻，说明机体对天然和人为添加黄曲霉毒素M1的生物利用率不同。此外，黄曲霉毒素B1和M1对新生鸭急性毒性的机制是相似的，如改变肝主质细胞、糙面内质网核糖体的解离、光面内质网增生等〔vanEgmond,1994;JECFA,2001〕。.致癌性饲喂虹鳟含0、5.9、27µg/kg黄曲霉毒素M1、5.8µg/kg黄曲霉毒素B116个月。在5、8、12个月时有鱼死亡。三个处理组及黄曲霉毒素B1对照组都观察到肝脏变性，但没有发现肿瘤及癌前变化。15个月时，饲喂5.8µg/kg黄曲霉毒素B1的处理组肝癌细胞发生率为13%，增生结节发生率为23%；饲喂27.3µg/kg黄曲霉毒素B1的处理组肝癌细胞发生率为2%，增生结节发生率为6%，可见黄曲霉毒素M1的致癌性低于黄曲霉毒素B1〔Canton等,1975;vanEgmond,1994;JECFA,2001〕。给刚断奶的Fischer小鼠每天饲喂25µg的合成黄曲霉毒素M1，每周5天，持续8周。另一组以相同频率、相同条件给天然黄曲霉毒素B1，M1处理组3%的小鼠形成肝细胞癌、28%肝损伤〔瘤前病变〕；B1处理组全部小鼠形成肿瘤；无黄曲霉毒素添加的对照组没有显著的肝损伤。再一次证明黄曲霉毒素M1比黄曲霉毒素B1的致癌性低〔vanEgmond,1994;JECFA,2001〕。.遗传毒性果蝇体内实验说明：黄曲霉毒素B1和M1可诱导DAN损伤，据此认定其具有基因毒性〔Shibahara等,1995;JECFA,2001〕。另有研究说明：具有致畸作用，雄性幼体比雌性更为敏感。.3监测为了解牛奶中霉菌毒素的污染状况，掌握消费者通过牛奶摄入的霉菌毒素的剂量，确保人们的健康，很多国家政府及科研机构对牛奶中的霉菌毒素进行监测，就目前来看，主要监测的仍是具有限量值的且对人类有致癌性的黄曲霉毒素M1。以及在牛奶中常见且对人类可能有致癌性的赭曲霉毒素A。.黄曲霉毒素的主要理化性质

.黄曲霉毒素M1具有较强的发射荧光特性，因此通过肉眼比较定性或者半定量的TLC(薄层层析)法检测方法得到广泛应用〔Lin等1998;Krska等,2007;Cigic&Prosen,2021〕。TLC法具有适合粗提物的分析、固定相和流动相选择面广、本钱低、操作简单快速等优势〔Cigic&Prosen,2021〕。更实用的是HPLC-FLC法检测。我国GB5413.37-2021乳和乳制品中黄曲霉毒素M1的测定中的第二法免疫亲和层析净化高效液相色谱法、GB/T23212-2021牛奶和奶粉中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2、M1和M2的测定及AOAC2000.08液态奶黄曲霉毒素M1含量的测定采用的就是LC-FLD或HPLC-FLD法。大规模进行牛奶中黄曲霉毒素M1的风险监测时也多采用HPLC-FLD法〔Martins&Martins,2000;UKFSA,2001;Srivastava等,2001;Boudra等,2007;Sugiyama等,2021;Tajkarimi等,2021;NZFSA,2021〕。近年来，亚洲的阿联酋、伊朗、科威特、日本、泰国、印度尼西亚、中国；欧洲的法国、葡萄牙、意大利、英国、阿尔巴尼亚；美洲的阿根廷、巴西及大洋洲的新西兰都有在生乳中监测黄曲霉毒素M1的报道，主要采用的检测方法为HPLC法和ELISA〔酶联免疫吸附测试〕法。.各国的限量有所不同，其中亚洲以0.5μg/L为主，欧洲以0.05μg/L为主。就监测结果来看，除意大利和新西兰没有检测到阳性样品外，其他各国的生乳中均有不同程度黄曲霉毒素M1的检出，以两个代表限量为界限对各国阳性样品中黄曲霉毒素M1的含量进行比较分析，日本、英国、法国、葡萄牙、阿根廷的阳性样品中黄曲霉毒素M1的含量均在0.05μg/L之内；伊朗、阿联酋、科威特、中国的阳性样品超0.05μg/L，但在0.5μg/L之内；而泰国、印度尼西亚、阿尔巴尼及巴西的阳性样品甚至超出0.5μg/L的限量。就全球范围来看，我国生乳中黄曲霉毒素M1的污染属于中等水平。.4加工应对的局限性

食品加工技术对消除黄曲霉毒素的毒性缺乏有效方法。包括对多种兽药残留物、农药残留物、以及多种细菌的有毒代谢产物等危害因素，现在的乳品加工业均束手无策无能为力。因此乳品工业还不得不依赖源头的良好生产过程，“牧场是第一车间〞的断论，至今还是一句颠扑不破的经典名言。.牧场是第一车间奶牛，自在地生活在它的食物链上，才能活得健康。饲料的地位然后，人类才能获得健康的奶类资源。人类属于地球上进化程度最高的哺乳动物纲，在5千多种哺乳动物中是进化程度最高的一种。历史的选择：作为人类食物资源利用的动物奶汁，均出自反刍动物。草食的反刍动物虽然与我们人类同属哺乳动物纲，具有相近的基因血缘，但与灵长类等动物相比，基因血缘又相去甚远。坎贝尔教授警示的意义：人类必须合理利用牛奶。牛奶，营养性能良好，同时又具有极低的意外风险.牛吃柴草鸭吃谷毋庸置疑，任何生命个体的存在，都需要合理的食物资源维系。奶牛也是如此，需要善待！而食物中的营养成分都是地球上各种生命基因的复制品。由此形成了大自然的“食物链〞结构。宏观表现为“弱肉强食〞，微观表现为“生理功能〞。“弱肉强食〞之后，食物的利用过程，本质上是各物种基因在生命运动过程中生死博弈的继续。是生命个体与所摄入的食物之间相互作用的协同性和差异性的对立统一。.4.1正视单纯提高杀菌温度的不良后果

黄曲霉毒素的裂解发生在高于熔点的温度之下。但是此时牛奶的“美拉德反响〞过于严重并且不可防止将导致其它致癌物生成。注意：国外教科书中“对热敏感的营养物质损失〞的经典表述，自1970年代起已经改写为“防止热伤害〞了。

热处理工艺所运用的两个根本规律杀菌的对数规律[D值]和化学反响的速度规律[V值]

控制成品的生物性危害和化学性危害的对立统一

.4.2生奶在乳品平安质量控制中的特殊地位国家乳品平安标准中的最大风险载体所有的乳品成品标准：有限的控制指标和有限的风险责任，带有一个收口即对“原料奶要求〞：生乳应符合GB19301的要求。

只有?生乳?一个标准：有限的控制指标和无限的风险责任，因为附有一个开口的要求：“农药残留限量和兽药残留限量〞必须“符合国家有关规定和公告〞。

类别数量是如此之多：检验数量超越了目前依赖〞检验监管体系〞的掌控范畴。而且检验方法严重滞后。

?生乳?标准实际上是一个开放的指标体系奶农承担着无限责任

.5构建生奶风险预警体系的必要性就生乳的霉菌毒素来看，由于其种类、转化等受到饲料、地区的影响因素较多，简单引用国外的数据，不能代表我国的实际情况，不利于我们对牛奶中霉菌毒素的控制。尽管我国制定了牛奶中黄曲霉毒素M1的限量，但对全国范围内牛奶中黄曲霉毒素M1的监测并不多。目前，我国国民对牛奶的消费量越来越大，牛奶的平安与国民的健康密切相关。应根据我国地域特点、奶牛饲养的实际情况等客观因素，对我国常见的污染饲料的霉菌毒素展开饲料向牛奶中转化的研究等。同时要进行全国范围内牛奶中M1的风险监测，掌握牛奶中M1的污染状况，从源头控制霉菌毒素的污染，保证牛奶及其制品的平安。.“检验把关〞传统思维的局限性

应对抽检的误区监督部门的抽检和生产企业的应对策略由于长期缺乏过程控制的理念，惯性思维驱使企业采用“批批检验〞的“应激〞方法来应对，混淆了型式检验〔typeinspection〕和常规检验〔routineinspection〕的差异；理论上似乎可行但实际上无法操作。“型式检验〞的常规化趋势使奶农不堪重负.构建风险预警体系的根底不只是对产品的监测

而是对生产过程可靠性的验证产品质量是生产制造出来的，不是检验出来的。在预警体系中，检验的目的不是为了产品的最后“把关〞。“验证〞的对象是生产过程中某类操作的可靠性.TQC

预警所使用的工具是特定危害发生的“概率〞

风险＝f〔概率，影响，危害〕传统的TQC转向现代的HACCP全面区域重点关键

风险管理的可行性和有效性，首先取决于对“危害发生概率〞的把握，以降低监管本钱。ISO9000GMPQACPHACCP.

国家平安标准体系的局限性唯一具有“强制执行法定地位〞的国家食品平安标准，它只是一个产品需要满足的最低要求，所以消费者必然天天挣扎在生死线上，政府也难免疲于奔命，到处救火。需要思考的问题是，其对应物即其他的配套标准，究竟是“不具有强制性〞呢，还是“具有有条件的强制性〞？如何把握“有条件〞？

.判定标准的设计不同的目的需要设计不同的指标体系，即与国家标准配套的其他标准。其特征是级别低于国家食品平安标准，但要求高于国家食品平安标准。其作用之一是：针对某一操作的可靠性，界定临界控制点〔即CCP，提前量阈值，〕，获取危害爆发的概率；只有略高于生死线，才能发预警。关键是如何确立配套标准和“有条件强制性〞的社会地位发挥社会第三方组织的作用

.预警体系的构建

分散的奶源生产基地和集中的风险情报交流网如在一定范围里达成共识并协商一致，那么在此范围内的配套标准就具有了“有条件的强制性〞。社会检验系统的缺位.探讨1979年6月五届人大二次会议第1840号提案“建议为婴儿生产代乳食品〞，对我国乳品工业具有重要意义。因为它拉开了我国乳品业向社会正式提供“乳基〞婴儿配方奶粉的序幕，结束了我国奶业此前只承担向社会提供“全脂奶粉〞供喂养婴儿责任的历史。此前我国按标准生产的“婴儿代乳食品〞都是“豆基〞、“米基〞型，没有“乳基〞的。我国婴儿奶粉历史上的三次危机：1987年“亚硝酸盐〞；2004年“大头娃娃〞；2021年“三聚氰胺〞。企业普遍陷入道德困境无疑说明系统性偏差的存在.难以结束的结束语：行业结构转型实现“奶业一体化〞转型的三条路：一是奶企建设自有的奶源基地，实现生产加工销售“一体化〞；二是有奶源基地的奶农自己建加工厂，同样可以实现生产加工销售“一体化〞。如果以上两种方式都做不到，那就由政府来定价。有了适宜的奶价奶农的利益就会得到保障，奶农和乳企结成一个都能获得适宜利润的利益共同体。.关注：18大提出的新思路开展家庭农场家庭牧场牧场规模化概念的异化饲料田和奶牛农民合作化牛奶和奶制品奶制品和合成奶制品工厂规模化概念的异化.附件：设计前冷链的技术根底乳房内初始细菌的分布〔＜个/毫升〕101102103乳腺组织似枝叶茂盛的榕树乳腺泡模型乳腺泡丛.附件：设计前冷链的技术根底生奶的自然抑菌性能〔germicidalaction〕

.附件：前冷链技术根底的制约性收奶半径工厂规模加工工艺技术杀菌的对数规律和化学反响的加速度规律对应的是生物性危害和化学性危害的控制平衡全球的经验证明：奶源具有极强的区域性，乳品工业不是一个高度集中的行业。.一个值得关注的现象：爬坡顶我国奶牛养殖业脆弱性的呈现.一个值得注意的现象：乳原料的多样化1999年版国家标准GB5408.1?巴氏杀菌乳?在取代原1985版?消毒牛乳?的同时，也取消了其中的附录A?生鲜牛乳的一般技术要求?，即分级使用原料乳的一般技术规定；新设立的GB5408.2?灭菌乳?规定允许使用复原乳为原料。此后公布的国家标准中，除了巴氏杀菌乳〔GB5408.1〕一个产品还坚持规定只能使用生奶外，所有其它乳制品都允许同时使用生奶和乳制品为原料了，在很大程度上扩大了进口奶源的使用范围。.乳原料的多样化和养殖业的脆弱性进口乳制品折算为生奶产量的比率，从2007年的5%，迅速攀升到了2021年的16%我国奶畜养殖业的脆弱性，与乳品加工业不在同一层次上。因为我国乳品加工业的乳原料是允许多样化的：milkproduct和compositemilkproduct同时同地位并存。

我国奶畜养殖业脆弱性的根子..且看：新西兰主导的乳品CAC国际标准.脱脂奶粉热处理强度分级标准.乳制品作为乳原料使用的规定.利用牛奶的根本方案1

液态奶类产品为主的产品组合生牛奶脂肪标准化浓缩炼乳系列产品奶粉系列产品液态奶系列产品干燥.利用牛奶的根本方案2

奶油类产品为主的产品组合生牛奶离心分离脂肪标准化脱脂奶部分：干酪素、乳糖等副产品接种发酵稀奶油系列产品搅打、压炼、排酪乳酪乳系列产品奶油系列产品.利用牛奶的根本方案3

奶酪类产品为主的产品组合生牛奶凝乳酶、接种凝结、分离成熟、发酵奶酪系列产品乳清系列产品.利用牛奶的根本方案：小结就世界各地的乳品工业来看，奶源紧缺的地区不得不以液态奶产品为主并辅以奶粉制造即采用第一方案。值得关注的是辅助产品奶粉的主要用途是平抑奶牛生产的顶峰和低谷，即作为储藏奶源，在奶产量处于低谷时供复原后制造液态奶；奶源比较丰富的地区多以奶油产品为主常辅以干酪素、乳糖等副产品的制造，即采用第二方案；奶源富裕的地区常以奶酪产品为主并辅以乳清制造，即采用第三方案。显然这三种根本利用方案之所以得以形成并得以流行，是与该地区的资源分布和社会消费水平相联系的。当然存在特例。如奶源非常富裕但本地消费能力非常有限的地区，其产品组合的选择需要迎合国际市场的需求。制造适宜于出口的产品，目前多以保质期长的高附加值产品〔如奶油、奶酪等〕和运输本钱低廉的枯燥粉状产品〔如奶粉、乳清粉等〕为主。.我国外乡奶牛养殖业的生存底线我们必须清醒地看到，我国利用牛奶的方案始终没有超越以液态奶利用为主的初级产品组合模式，而且一时还难以走出需要依托进口相当数量的奶制品，来补充满足社会需求的一个开展过程之中。实际上存在着一条底线：与进口