山东省市售液态乳及乳粉中黄曲霉毒素M1污染风险评估

作者: 刘盼盼 肖培瑞 赵金山 王克波 陈晨 褚遵华*

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摘 要:目的:了解山东省市售液态乳及乳粉中黄曲霉毒素M1(Aflatoxin M1,AFM1)污染水平,对居民经液态乳及乳粉摄入AFM1的健康风险进行评估。方法:在山东省7个城市的农贸市场、商店超市和网店采集液态乳及乳粉共计676份,应用免疫亲和法和酶联免疫法进行测定,采用暴露限值法、肝癌风险法和危险指数法对山东省居民摄入AFM1的潜在健康风险进行评估。结果:676份市售液态乳及乳粉中AFM1平均浓度为0.020 67 μg·kg-1。在所有年龄组人群中,2~4岁年龄组因摄入AFM1导致的肝癌风险最高。具体而言,摄入液态乳的男性和女性的肝癌风险分别为0.004 968、0.004 669例/10万人/年,而摄入乳粉的肝癌风险为0.000 069例/10万人/年。摄入市售液态乳及乳粉的AFM1非致癌风险均可接受。结论:山东省市售液态乳及乳粉中AFM1污染健康风险较低,但低年龄组液态乳消费人群AFM1肝癌风险仍需关注。

关键词:液态乳;乳粉;黄曲霉毒素M1;风险评估

Abstract: Objective: To understand the level of aflatoxin M1 (AFM1) contamination in commercially available liquid milk and milk powder in Shandong province, and to assess the health risk of AFM1 intake via liquid milk and milk powder in residents. Method: A total of 676 samples of liquid milk and milk powder were collected from farmers’ markets, shops supermarkets and online shops in seven cities of Shandong province, and were measured by immunoaffinity and enzyme immunoassay methods, and the potential health risk of aflatoxin M1 intake by residents of Shandong province was assessed using the margin of exposure, liver cancer risk and hazard index methods. Result: The mean concentration of AFM1 detected in 676 portions of commercially available liquid milk and milk powder was 0.020 67 μg·kg-1. Among all age groups, the risk of liver cancer due to AFM1 intake is highest in the 2~4 year old age group. Specifically, the liver cancer risk associated with the consumption of liquid milk is 0.004 968 cases/100 000 persons/year and 0.004 669 cases/100 000 persons/year for women and men, respectively, while the risk associated with the consumption of powdered milk is 0.000 069 cases/100 000 persons/year. The non-carcinogenic risk of AFM1 from intake of commercially available liquid milk and milk powder was acceptable. Conclusion: The health risk of AFM1 contamination in commercially available liquid milk and milk powder in Shandong province is low, but the health risk of AFM1 liver cancer in liquid milk consumers in the lower age groups is still a cause for concern.

黄曲霉毒素M1(Aflatoxin M1,AFM1)是黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)在哺乳动物肝脏中经微粒体细胞色素p450羟基化代谢的产物[1]。AFM1可存在于牛奶、动物肝脏、蛋类等动物性食品中,其中以牛奶最为常见。AFM1逐渐富集会给人体健康带来极大的危害,包括急性中毒、免疫功能障碍和婴儿生长障碍等,还会损害组织器官,致畸、致突变,引发肝癌、胃癌等疾病[2-4]。有研究表明,血液中AFM1水平升高与慢性肝病患者丙型肝炎病毒滴度升高之间存在相关性[5]。

乳制品中黄曲霉毒素污染是全球性食品安全问题,对发展中国家和欠发达国家的影响尤为严重[6]。来自伊朗、印度尼西亚和中国台湾的研究表明,当地液态乳及乳粉中AFM1的检出率较高[7-9]。随着人们健康意识的提高,富含营养的液态乳等乳制品的消费量持续增长,成为人们日常饮食的重要组成部分[10]。乳制品中AFM1污染引发了广泛关注,各国和国际组织制定了牛奶及其制品中黄曲霉毒素限量标准。中国、美国和国际食品法典委员会制定的AFM1限量标准均为0.5 μg·kg-1[11-13]。欧盟委员会制定的AFM1限量标准为0.05 μg·kg-1[14]。

食品安全风险评估是食品安全科学管理的有效手段之一。近年来,国内外众多学者从不同角度针对乳制品中AFM1开展了风险评估研究[15]。本研究旨在了解山东省市售液态乳及乳粉中AFM1污染水平,对居民经液态乳及乳粉摄入AFM1的健康风险进行评估。由于市售液态乳及乳粉污染水平存在显著差异,本研究分别对两者进行致癌和非致癌风险评估。

1 材料与方法

1.1 样本采集

2013—2019年3—6月、8—11月,在山东省7个城市的农贸市场、商店超市和网店采集市售液态乳及乳粉共计676份。其中,36个品牌245份液态乳,87个品牌431份乳粉。

1.2 检测方法

采用免疫亲和层析净化高效液相色谱法和双流向酶联免疫法两种方法检测液态乳及乳粉中AFM1[16]。本研究以信噪比(S/N)为3确定AFM1的检测限(Limit of Detection,LOD)和定量限(Limit of Quantification,LOQ),所有未检出值用1/2 LOD代替。依据《食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》(GB 2761—2017)中规定,乳及乳制品、特殊膳食用食品中AFM1限量均为0.5 μg·kg-1。

1.3 暴露评估

本研究将液态乳及乳粉消费量数据及其AFM1浓度整合,得出AFM1日暴露量(Estimated Daily Intake,EDI)估计值[17]。计算公式为

式中:EDI为AFM1日暴露量,ng·kg-1 bw·d-1;R为AFM1的浓度,μg·kg-1;F为个体液态乳及乳粉消费量,g·d-1;bw为体重,kg。

本研究中,不同人群的液态乳消费数据和体重等人口学数据均来自我国居民营养与健康状况监测相关数据集[17]。乳粉的消费量数据来自2002年中国居民营养与健康状况调查结果[18]。山东全部人群总体乳制品消费量数据来自2023年山东省统计年鉴,体重数据来自我国居民营养与健康状况调查监测[19]。这些数据具有广泛性和代表性,因此可用于估算山东省居民AFM1暴露的EDI值。

1.4 暴露限值法

欧洲食品安全局(European Food Safety Authority,EFSA)于2005年提出用暴露限值法(Margin Of Exposure,MOE)评估致癌风险。MOE的计算公式为

式中:MOE为暴露限值;BMDL10为肝癌发生率为10%的95%基准剂量置信区间下限值,由EFSA根据大鼠的肝癌发病风险数据得出,为400 ng·kg-1 bw·d-1[20]。

MOE值越小,说明对人群健康造成的危害越大。MOE<10 000,说明具有较高的公共卫生风险,需要采取适当的措施;MOE>10 000时,说明公共卫生风险较低。

1.5 肝癌风险法

本研究使用联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives,JECFA)推荐的方法,计算AFM1可能引发的肝癌风险。计算公式为

P癌症=0.01×(1-PHBV+)+0.3×PHBV+(3)

RAFTs=P癌症×EDI(4)

式中:P癌症表示两个人群(有和没有HBV感染)因摄入AFM1而引起的肝癌风险的平均效力;PHBV+表示我国乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)的阳性率,为7.18%[18];RAFTs表示因摄入AFM1而导致的肝癌风险;0.01与0.3分别为非乙肝携带者与乙肝携带者每日摄入1 ng·kg-1 bw AFM1所致的肝癌年发病率(/10万)[15]。可推算出我国人群每日摄入1 ng·kg-1 bw AFM1所致的肝癌年发病率为0.030 8/10万人[15]。

1.6 非致癌性

AFM1不仅具有致癌性,还可能引发免疫抑制等非致癌性健康风险。为了评估液态乳和乳粉中AFM1对居民的非致癌性健康风险,本文采用危险指数(Hazard Index,HI)作为评估指标。HI计算公式为

式中:HI为危险指数;TDI为每日容许摄入量。HI<1表示AFM1非致癌风险可以接受;HI>1表示AFM1非致癌风险超过可以接受限度,应当采取适当的风险管理措施。

本研究参考耿梦梦等[21]的研究,设定AFM1的TDI值分别为5、10、20、40、60 ng·kg-1 bw·d-1。选择一系列TDI值可以更全面地反映当前科学界对AFM1安全摄入量的不同风险管理建议,同时为未来可能出现的新数据或标准修订提供科学支持。

2 结果与分析

2.1 市售液态乳及乳粉中AFM1检出结果

245份市售液态乳中AFM1检出率为32.65%,平均检出浓度为0.014 19 μg·kg-1,最大检出浓度来自G市。431份市售乳粉中AFM1检出率为10.67%,平均检出浓度为0.024 35 μg·kg-1,最大检出浓度来自B市,均未检出超标。

如表1所示,液态乳及乳粉中AFM1检出率最高的三市分别是E市、F市和G市,其中F市和E市样品检出率超过40%。B市样品平均检出浓度最低,F市样品平均检出浓度最高。A市、C市和D市样品检出率并不高,但是平均检出浓度较高,均超过总体检出浓度的平均值。

如图1所示,山东省市售液态乳及乳粉样本AFM1检出浓度与月份有关,且存在明显差异,AFM1检出浓度从高到低依次为3月、11月、4月、6月、5月、8月、9月、10月。

2.2 市售液态乳及乳粉中AFM1日暴露量

如表2所示,液态乳消费人群AFM1日暴露量普遍高于一般人群,7岁以上人群女性日暴露量高于男性。其中,2~4岁儿童日暴露量最高。在食用奶粉的不同年龄组中,2~6岁儿童AFM1日暴露量最高(表3)。总体来看,食用液态乳时AFM1日暴露量高于食用乳粉。

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