■ 顾佳升 上海奶业行业协会
2010年8月国内各大媒体相继报道了“性早熟”事件,卫生部认定个别婴儿性发育异常现象与食用奶粉没有直接关联。然而,环境激素的普遍存在及其对人体的影响,却引起了公众的广泛关注。本文就牛乳中激素等微量生理活性物质的来源进行了初步分析并对相关的乳品安全控制问题进行了探讨。
成熟的雌性哺乳动物随受孕和分娩,其乳房内的乳腺细胞以及相关的组织器官,在一系列与生殖有关的激素的持续协同作用下,维持着整个泌乳期的产乳生理活动。乳的产量具有“从无到有、由低到高、再由高到低、最后到无”的规律。近年来研究发现,伴随着泌乳期内母体激素体系的规律性变化,其乳汁中激素及其它微量生理活性物质的种类和数量,不仅在不同的哺乳动物之间有着显著差异,而且同一种哺乳动物的不同泌乳阶段,也呈现相应的规律性变化。
奶牛分娩后开始泌乳至停止泌乳的自然周期称为泌乳期(lactation period),一般为300天左右。泌乳期乳汁的成分会有所变化,以适应犊牛生长和发育的需求。分娩后最初7天内的乳汁,称为初乳(colostrum),初乳每天的成分变化都很剧烈,民间也有称分娩后最初3天的初乳为“血乳”的;分娩7天之后乳汁成分变化趋于稳定,称为“常乳(normal milk)”。牛初乳的质地浓厚,粘度很高,呈橙黄色,味苦,带异腥。“血乳”与常乳的常规成分比较如表1所示。
表1 血乳与常乳的常规成分比较
一般情况下,牛初乳中总固体含量远远高于常乳,而只有乳糖的含量是个反例。初乳中乳糖含量比常乳中的要低,其余的常规成分都明显偏高,尤其是蛋白质和矿物质。蛋白质中含量高的部分是免疫球蛋白,其含量甚至比母牛血液里的免疫球蛋白还要多。从氨基酸组成来看,初乳中羟丁氨酸、色氨酸、精氨酸、颉氨酸等都比常乳多,而白氨酸、异白氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸等则比常乳少。初乳中维生素A含量是常乳的24倍,效价是常乳的10~30倍;胡萝卜素含量是常乳的27倍;其它的维生素含量也都较常乳高。
牛初乳不仅能满足新生犊牛所需的营养素和免疫物质,更重要的是还含有大量的激素及其它微量生理活性物质,能够“激活和启动”新生儿从未工作过的自身消化系统。初乳含有多种生长因子、促分化因子、酶和激素等物质,其中“乳源性促分化因子”和“生长因子”(属多肽类蛋白)的受体(靶细胞),则广泛存在于胃肠道及其它组织的细胞中。这些因子对新生儿机体细胞的生长、分化、功能等产生显著影响。在乳中已经发现的不同生长因子有:表皮因子、神经因子、成纤维细胞、类胰岛素、转化酶等。人乳中含量最高的是表皮因子,牛乳中含量最高的是类胰岛素因子。各种生长因子的功能是高度专一化的,例如最近研究证实,人类母乳喂养的新生儿在诞生最初的1~3天内,肠道会发生突然增长的现象。这种现象可能与人乳里某种乳铁蛋白有关,因为从未在非母乳喂养的新生儿身上观察到类似现象。需要指出的是,初乳不适合正常人群食用,因为许多“乳源性促分化因子”和“生长因子”将“干扰”正常细胞的生命活动。
初乳的成分,在完成了“激活和启动”新生犊牛从未工作过的消化系统之后,立即发生巨大的变化,在总固体含量迅速下降的同时,激素及其它微量生理活性物质的种类和数量,也同步变化到了“常乳”的状态,并保持在一个极低的水平以维系泌乳生理活动的需要,从而成为了人类优质食物的一个宝贵资源。
当奶牛处于极端不正常的生存环境里时,常乳中的激素及其它微量生理活性物质的数量和种类可能会产生异常波动。例如,受污染的饮用水或饲料,罹患的疾病及所使用的兽药等,都可能引起常乳成分的变化。对此,世界各国都颁布规定加以严格监管。我国农业部多次修订、发布《食品动物禁用的兽药及其他化合物清单》,公布食品动物禁用的药物,其中明确包括性激素类药物、具有激素样作用的物质、雄性激素类药物等多个品类,并明令停止生产、停止经营和使用,违者即属犯罪。为加强激素类药物的管控,2005年农业部发布了《关于禁止使用乙烯雌酚的通知》。《通知》中要求,“为保证养殖业健康发展,保护人民身体健康,防止滥用激素类产品,将停止生产、销售、使用‘乙烯雌酚’、‘乙烯雌酚注射液’”。同时重申,禁止所有激素类及有激素类样作用物质作为动物促生长剂使用。
除了使用激素,在迫切追求奶牛的产乳性能时所采用的某些技术手段也非常值得关注,一旦这些技术手段干预了“激素系统”的活动,也将可能导致常乳成分的异常波动,然而世界各国对此尚未达成统一的共识并采取相关行动。
采用特殊技术手段的第一个原因,经常是为了繁殖扩群的需要。例如控制母牛的产犊时间,使母牛集中在数天之内统一“发情”而授精。若一群奶牛集中发情,它们的混合乳汁比正常乳汁的激素及其它微量生理活性物质含量要高。在通常情况下,奶牛发情是随机的,其混合乳汁成分是相对稳定的,如果某个地区多群奶牛同时发情,那么在此期间得到的混合乳汁就有可能异常。
又如为了提高“胚胎移植”的效率,奶牛场经常采用“超排卵”手段,诱使母牛一次排出多个卵子以提高成功率。该母牛在此期间分泌的乳汁也可是异常的,不能作为正常的原料乳。
使用特殊技术手段的另一个重要目的是为了某一个或几个泌乳期的“增产(galactopoiesis)”。目前欧美两国的学者对此有着不同的理解。美国有人在持续调整奶牛饲料配方保持不断提高荷斯坦奶牛单产到10吨以上而遇到困难时,在多年前就开始另辟捷径尝试使用多种“增乳”手段。他们的依据是对“奶牛泌乳机制”的研究结论:分娩前母牛在动情激素(estrogen)以及助孕素(progesterone)联合作用下抑制了乳汁的分泌;分娩一旦完成,脑下垂体前叶大量分泌“催乳素(prolactin)”,促进乳腺细胞合成乳汁并泌乳。在正常的排乳期间,还有多种激素参与了排乳活动,例如脑下垂体后叶产生的催产素(oxytocin)将帮助处于乳腺胞腔里的乳汁排至乳头管外;排乳结束前,肾上腺髓体会产生肾上腺素(adrenaline),抑制乳腺胞之收缩而停止排乳等。他们认为可以借助某些特定的干预激素的技术手段,例如组合使用生长激素STH和肾上腺素皮质素ACTH,单独或辅以甲状腺激素、二乙基己烯雌酚(diethylstilbestrol),以及在饲料里添加“碘化酪蛋白(thyro-protein,也称为甲状腺蛋白)”,以及应用重组牛生长激素(rBGH)等,有望达到18吨甚至突破20吨的单产目标。
但是欧洲学者普遍不予认同这种做法,他们认为只有调整奶牛的日粮结构来提高产量的做法是合理的,而且还认为单产存在极限,例如荷斯坦奶牛一个泌乳期的单产约在10吨上下。只有正确把握这个极限,才能在有效保护奶牛健康的同时保证乳汁成分的正常。相比其它国家和地区,欧洲学者更强调动物福利,“如果不善待奶牛,她将从保姆变成杀手”。由此欧盟在一般情况下还采取了控制进口美国某些乳品的措施。
需要指出的是,目前美国也有人在反思他们的做法,因为大约在5年前,美国的流行病学专家在进行流行病调查时发现了一些证据,表明在美国人群里某些疾病和癌症的发生,与食用当地乳制品数量呈正相关的关系。
“激素干预”和“干预激素”是2个十分接近而又容易相混淆的概念,因此有必要进行区分。前者指的是以激素为工具,但干预的最终目标并不一定是激素;后者则以激素为干预的对象,而所采用的手段并不一定是激素。由此显见,乳汁里存在的激素及其它微量生理活性物质可以被区分为外源性的和内源性2类。对于人体的影响来说,无论来源属于哪一类的,一旦乳汁里的激素超出正常水平,其后果是一样的。
人类食用牛乳的历史超过了1万年,逐步形成了一些共识,例如提倡母乳喂养,摒弃“血乳”只喝“常乳”等。不过,近年来有人认为牛初乳里的某些成分具有特定的功能,尽力推广应用牛初乳及其制品。这种观点随着生命科学对“多肽蛋白可以被机体直接吸收利用”事实的深入揭示,在全球范围里正在日益成为主流共识。即使是反复煮熟煮烂的食物经“口”摄入,其中的蛋白质颗粒,并不如同以前认定的那样“必须降解到蛋白质的基本组成单元氨基酸”才被吸收。至少目前已经确认,由十来个氨基酸组成的“蛋白质片段”即“多肽”也是可以被吸收的,而这些多肽不仅有着各自特定的“空间结构”,也有着各自特定的“生理功能”。
令科学家感到担心的正是这些特定的“蛋白质片段”,其特定的空间结构和与之相伴的生理功能往往是无法操控的“双刃剑”。现代临床医学不断发现的证据表明,牛乳里的激素及其它微量生理活性物质,对婴儿、儿童以及成年人等正常人群来说,可能是导致机体组织细胞异常分化、免疫系统发生混乱的“元凶”。以美国康奈尔大学柯林·坎贝尔教授为首的专家们有根据地担心,至少有一部分人由于自身基因的原因,牛乳所含有的许多活性物质实际上是与他们的消化和免疫系统“不兼容”的,甚至有害。一旦他们的免疫系统,在“识别”某些“蛋白质片段”究竟是“敌”还是“友”时发生“误判”,必将立即陷入“怪病缠身”的厄运。
J Robert G 在1995年的报告中指出,牛乳中存在的激素及其他生理活性物质种类多达50余种。它们的含量主要与泌乳活动相关,泌乳周期的不同阶段其含量会发生动态变化。检验技术的限制使得目前人们仍然无法完整地了解这些物质的种类,也难以达到令人满意的定量程度。然而,乳制品质量安全的控制并不应该受到检验技术的限制,尽管难以用数据来完美地表达,却可以由科学的“定义”来完善地界定,并通过强化生产过程的工艺管理来实现。如果一味依赖以产品标准所选择和确定的指标和限值来控制终端成品的话,显然是不够充分的,因为产品标准所罗列的指标体系只能满足必要性的要求,永远也达不到满足充分性的要求。
目前国际上流行的HACCP和ISO等认证程序,其核心是依据定义和工艺,建立一套可以用“过程数据”报警的监控系统,来保证终端成品的可靠性。检验技术在这里的作用是“验证”控制的有效性,而不是最后的成品“把关”,其工作的重点在于弥补单纯依赖检验把关的“不充分性”而强调“过程控制”。
总之,前沿科学的最新成果进一步强化了我们随历史发展而形成的正确观念,即在选择牛奶时必须坚守正常饲养饲喂条件,防止处于正常泌乳阶段的奶牛遭遇“干预激素”的刺激,以及坚决摒弃“初乳”。