生物活性酶清除乳品中黃曲霉毒素M1的研究

文/余金祥 林志峰

（1富平縣奶山羊生產領導小組辦公室）

黃曲霉毒素M1（Aflotoxin M1，AFM1）具有較強的致病性，毒性僅次于黃曲霉毒素B1（Aflotoxin B1，AFB1），而致癌性與AFB1基本相同，肝臟是其主要作用對象，可導致肝癌的發生。因此乳品中出現AFM1的問題嚴重威脅著人類健康，尤其是嬰幼兒的生命安全。世界各國都在研究其解決方案，基本集中在產奶牛、羊攝取被AFB1污染的飼料而導致所產生鮮乳中含有AFM1問題上。因此，要設法控制產奶牛、羊的飼料，控制產生AFM1的源頭，檢測奶源凈化的生產環境。各乳品企業都應嚴格控制含有AFM1的生鮮乳入廠，但產生了2 個不良問題：一是不良者使用低于市場價30%的價格，購入不合格生鮮乳，進行非法乳品加工，獲取高額利益；二是AFM1會隨著季節性奶畜飼料而隨機產生，奶農難以通過飼料有效控制AFM1的產生。而生鮮乳中一旦AFM1超標，生鮮乳等同廢液，給奶農造成了很大的經濟損失，嚴重影響其養殖積極性。

陜西省富平縣是我國重要的奶山羊基地縣，奶山羊存欄55 萬只以上，日產生鮮羊乳500 噸以上；縣區域內有6 家大型乳品加工企業，各自然村具備生鮮羊乳收購站，各企業在各鄉鎮都設有生鮮羊乳收購站；縣鄰域多家乳品加工企業也在縣域內設有生鮮羊乳收購站。富平縣奶山羊產業已形成規模完整的產業鏈，是該縣的支柱產業之一；奶山羊和生鮮羊乳交易公平開放，產業完整且健康、活躍，地方特色經濟效益顯著。從20世紀60年代起，優質羊乳制品即是富平縣的地方名片。

如何解決羊乳品中的AFM1問題，也是富平縣奶山羊產業中需要迫切解決的問題。2016年3月18日—4月28日調研期間發現，在某鮮羊乳收購站檢測出AFM1超標奶4 868 kg，全部拒收為廢；某奶山羊養殖場產奶量960 kg，但因乳品企業檢測出含有AFM1而拒收、倒掉。陜西省乾縣百躍優利士乳業在富平縣設的代購收奶站，每輛冷凍車灌裝6 噸生鮮羊乳，當日運走5車，共30 噸生鮮羊乳，卻因企業檢測含有AFM1而全部拒收，造成嚴重損失。據不完全統計，在AFM1超標率高發季節，富平縣每日生鮮羊乳污染量在120～150 噸；若按1 kg生鮮羊乳6 元計算，則每日經濟損失達72 萬～90 萬元，該情況一直持續至今。

經過多年的研究試驗，可以采用微生物技術，快速清除生鮮乳中AFM1，有望完全根除乳中的AFM1問題。該方法能使污染的AFM1生鮮乳轉化為合格生鮮乳，生物變化徹底，而對乳品性質、營養成分無任何影響和改變。該技術基本成熟可靠，若通過與大型乳品企業合作產業化，共享知識產權，即可推廣應用，成為乳品企業特別是嬰幼兒配方奶粉生產的必要工序。

1 乳中AFM1研究現狀

1.1 乳加工中的殺毒操作

A F M 1性質較穩定，通過巴氏殺菌法（LTLT，63 ℃保持30 min）、高溫快速巴氏殺菌法（HTST，72 ℃保持15 s）和超高溫滅菌法（UHT，137 ℃保持10 s）均無法對AFM1造成破壞。這是由于AFM1的分子式為C17H12O7，相對分子質量328 Da，熔點高達299 ℃。AFM1的耐溫性遠高于乳品中人類所需的營養物質，因此，無法用高溫滅菌法消除乳中的AFM1。但由于乳中AFM1主要來源于飼料中的AFB1，應重點研究如何凈化、控制乳畜飼料中AFB1的含量和掌控乳畜中AFM1的降解、脫毒技術。

1.2 AFM1 的生物活性

目前已發現自然界存在的黃曲霉毒素及其衍生物有20 多種，其中10 余種的化學結構已明確，在化學結構上十分相似，均含有C、H、O三種元素，是二氫呋喃雜萘鄰酮的衍生物。AFM1是哺乳動物攝入被AFB1污染的飼料后，在體內肝微粒單氧化酶的催化下，通過細胞色素P450的調節，末端呋喃環C-10被羥基化而生成，存在于動物的乳汁和尿液中。

1.3 AFM1 的毒性作用

機體攝入AFM1后，經腸道吸收，分布到機體的各個部位，主要在肝臟進行代謝。肝臟是首要作用的靶標器官，因此AFM1被認為是一種傷肝毒素，可使肝臟部位出現硬化，肝腫大等癥狀。

AFM1是一種劇毒物質，具有較強的致病性，主要包括毒性和致癌性。毒性是砒霜的40 倍，氧化鉀的5 倍。AFM1也是一類致癌物。生理學致癌機制的研究表明，AFM1遠端呋喃環氧結構與體內DNA嘌呤殘基共價結合，造成DNA的損失，引起DNA結構和功能改變，從而產生癌變。

1.4 乳品中 AFM1 限定標準

各國家的乳品中AFM1限定標準詳見表1。

1.5 乳品 AFM1 檢測與防控技術

目前，對生鮮乳中AFM1的檢測方法分為兩大類：一是以色譜技術為基礎的物理化學分析方法（TLC）、高效液相色譜法（HPLC）、氣相色譜法（GC）等；二是可快速檢測的免疫化學方法，即熒光分光光度計法（FL）和酶聯免疫法（ELISA）。

當前，為防止含有AFM1生鮮乳的大量出現，控制奶畜飼料中的AFB1十分關鍵。飼料的防霉，干燥、通風清潔的貯存環境十分重要；在奶畜飼料、日糧中添加非營養性霉菌毒素吸附劑，使AFB1與吸附劑形成螯合物，以防止或限制毒素在動物腸道的吸收，直接排出體外，且吸附劑不含對奶畜健康有害的物質，也不會對奶牛、羊造成污染。

2 用微生物活性技術處理生鮮乳

近年來，國內外都集中于研究通過處理生鮮乳，降低乳中AFM1含量及毒素的方法。據報道，黎巴嫩傳統工業中的乳酸菌，可降低液體培養物的游離AFM1含量。Elsarchoty等利用不同乳酸菌的菌株降低酸奶中AFM1含量，結果顯示，在5.0%酸奶培養基（S.thermophilus和L.butgaricus）和5.0% L.plantriuml培養基中，AFM1含量降低最為明顯。

經過數年的反復試驗研究，培養出可能根除生鮮乳中AFM1的微生物活性酶，使含有AFM1的液態生鮮乳轉化為合格生鮮乳。該生物活性酶能夠徹底吸附AFM1，而不是降低生鮮乳中AFM1含量。這需要乳品企業在現有生產線上，于巴氏殺菌工藝前增加殺菌（AFM1）工藝設備，即可完善乳制品的正常生產。

3 小結

現如今，奶農倒奶的事件時有發生。調研發現，清除生鮮乳中AFM1是一個世界性的民生問題。因而對其進行了探討和試驗，發現生物活性酶對AFM1的親和吸附性，若應用于相關產業，即可為解決AFM1對人類健康造成的危害，提高乳品的食用安全做出貢獻。

表1 乳品中AFM1限定標準