生物活性酶清除乳品中黄曲霉毒素M1的研究

文/余金祥 林志峰

（1富平县奶山羊生产领导小组办公室）

黄曲霉毒素M1（Aflotoxin M1，AFM1）具有较强的致病性，毒性仅次于黄曲霉毒素B1（Aflotoxin B1，AFB1），而致癌性与AFB1基本相同，肝脏是其主要作用对象，可导致肝癌的发生。因此乳品中出现AFM1的问题严重威胁着人类健康，尤其是婴幼儿的生命安全。世界各国都在研究其解决方案，基本集中在产奶牛、羊摄取被AFB1污染的饲料而导致所产生鲜乳中含有AFM1问题上。因此，要设法控制产奶牛、羊的饲料，控制产生AFM1的源头，检测奶源净化的生产环境。各乳品企业都应严格控制含有AFM1的生鲜乳入厂，但产生了2 个不良问题：一是不良者使用低于市场价30%的价格，购入不合格生鲜乳，进行非法乳品加工，获取高额利益；二是AFM1会随着季节性奶畜饲料而随机产生，奶农难以通过饲料有效控制AFM1的产生。而生鲜乳中一旦AFM1超标，生鲜乳等同废液，给奶农造成了很大的经济损失，严重影响其养殖积极性。

陕西省富平县是我国重要的奶山羊基地县，奶山羊存栏55 万只以上，日产生鲜羊乳500 吨以上；县区域内有6 家大型乳品加工企业，各自然村具备生鲜羊乳收购站，各企业在各乡镇都设有生鲜羊乳收购站；县邻域多家乳品加工企业也在县域内设有生鲜羊乳收购站。富平县奶山羊产业已形成规模完整的产业链，是该县的支柱产业之一；奶山羊和生鲜羊乳交易公平开放，产业完整且健康、活跃，地方特色经济效益显著。从20世纪60年代起，优质羊乳制品即是富平县的地方名片。

如何解决羊乳品中的AFM1问题，也是富平县奶山羊产业中需要迫切解决的问题。2016年3月18日—4月28日调研期间发现，在某鲜羊乳收购站检测出AFM1超标奶4 868 kg，全部拒收为废；某奶山羊养殖场产奶量960 kg，但因乳品企业检测出含有AFM1而拒收、倒掉。陕西省乾县百跃优利士乳业在富平县设的代购收奶站，每辆冷冻车灌装6 吨生鲜羊乳，当日运走5车，共30 吨生鲜羊乳，却因企业检测含有AFM1而全部拒收，造成严重损失。据不完全统计，在AFM1超标率高发季节，富平县每日生鲜羊乳污染量在120～150 吨；若按1 kg生鲜羊乳6 元计算，则每日经济损失达72 万～90 万元，该情况一直持续至今。

经过多年的研究试验，可以采用微生物技术，快速清除生鲜乳中AFM1，有望完全根除乳中的AFM1问题。该方法能使污染的AFM1生鲜乳转化为合格生鲜乳，生物变化彻底，而对乳品性质、营养成分无任何影响和改变。该技术基本成熟可靠，若通过与大型乳品企业合作产业化，共享知识产权，即可推广应用，成为乳品企业特别是婴幼儿配方奶粉生产的必要工序。

1 乳中AFM1研究现状

1.1 乳加工中的杀毒操作

A F M 1性质较稳定，通过巴氏杀菌法（LTLT，63 ℃保持30 min）、高温快速巴氏杀菌法（HTST，72 ℃保持15 s）和超高温灭菌法（UHT，137 ℃保持10 s）均无法对AFM1造成破坏。这是由于AFM1的分子式为C17H12O7，相对分子质量328 Da，熔点高达299 ℃。AFM1的耐温性远高于乳品中人类所需的营养物质，因此，无法用高温灭菌法消除乳中的AFM1。但由于乳中AFM1主要来源于饲料中的AFB1，应重点研究如何净化、控制乳畜饲料中AFB1的含量和掌控乳畜中AFM1的降解、脱毒技术。

1.2 AFM1 的生物活性

目前已发现自然界存在的黄曲霉毒素及其衍生物有20 多种，其中10 余种的化学结构已明确，在化学结构上十分相似，均含有C、H、O三种元素，是二氢呋喃杂萘邻酮的衍生物。AFM1是哺乳动物摄入被AFB1污染的饲料后，在体内肝微粒单氧化酶的催化下，通过细胞色素P450的调节，末端呋喃环C-10被羟基化而生成，存在于动物的乳汁和尿液中。

1.3 AFM1 的毒性作用

机体摄入AFM1后，经肠道吸收，分布到机体的各个部位，主要在肝脏进行代谢。肝脏是首要作用的靶标器官，因此AFM1被认为是一种伤肝毒素，可使肝脏部位出现硬化，肝肿大等症状。

AFM1是一种剧毒物质，具有较强的致病性，主要包括毒性和致癌性。毒性是砒霜的40 倍，氧化钾的5 倍。AFM1也是一类致癌物。生理学致癌机制的研究表明，AFM1远端呋喃环氧结构与体内DNA嘌呤残基共价结合，造成DNA的损失，引起DNA结构和功能改变，从而产生癌变。

1.4 乳品中 AFM1 限定标准

各国家的乳品中AFM1限定标准详见表1。

1.5 乳品 AFM1 检测与防控技术

目前，对生鲜乳中AFM1的检测方法分为两大类：一是以色谱技术为基础的物理化学分析方法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱法（GC）等；二是可快速检测的免疫化学方法，即荧光分光光度计法（FL）和酶联免疫法（ELISA）。

当前，为防止含有AFM1生鲜乳的大量出现，控制奶畜饲料中的AFB1十分关键。饲料的防霉，干燥、通风清洁的贮存环境十分重要；在奶畜饲料、日粮中添加非营养性霉菌毒素吸附剂，使AFB1与吸附剂形成螯合物，以防止或限制毒素在动物肠道的吸收，直接排出体外，且吸附剂不含对奶畜健康有害的物质，也不会对奶牛、羊造成污染。

2 用微生物活性技术处理生鲜乳

近年来，国内外都集中于研究通过处理生鲜乳，降低乳中AFM1含量及毒素的方法。据报道，黎巴嫩传统工业中的乳酸菌，可降低液体培养物的游离AFM1含量。Elsarchoty等利用不同乳酸菌的菌株降低酸奶中AFM1含量，结果显示，在5.0%酸奶培养基（S.thermophilus和L.butgaricus）和5.0% L.plantriuml培养基中，AFM1含量降低最为明显。

经过数年的反复试验研究，培养出可能根除生鲜乳中AFM1的微生物活性酶，使含有AFM1的液态生鲜乳转化为合格生鲜乳。该生物活性酶能够彻底吸附AFM1，而不是降低生鲜乳中AFM1含量。这需要乳品企业在现有生产线上，于巴氏杀菌工艺前增加杀菌（AFM1）工艺设备，即可完善乳制品的正常生产。

3 小结

现如今，奶农倒奶的事件时有发生。调研发现，清除生鲜乳中AFM1是一个世界性的民生问题。因而对其进行了探讨和试验，发现生物活性酶对AFM1的亲和吸附性，若应用于相关产业，即可为解决AFM1对人类健康造成的危害，提高乳品的食用安全做出贡献。

表1 乳品中AFM1限定标准