H5N1禽流感病毒在生乳和奶酪中的稳定性与传播风险：pH依赖性存活及对公共卫生的启示

本研究针对高致病性禽流感H5N1病毒污染生乳制品带来的公共卫生风险，通过微型奶酪模型和商业生乳奶酪实验，系统评估了病毒在奶酪制作和熟化过程中的存活规律。发现病毒在pH 6.6和5.8的奶酪中可存活长达120天，而在pH 5.0条件下被完全灭活。动物实验表明，虽然污染生乳可通过口服感染雪貂，但食用污染奶酪未引发感染。研究揭示了当前60天熟化标准对H5N1病毒灭活的不足，为制定更安全的生乳制品加工策略提供了关键科学依据。

　　

近年来，高致病性禽流感H5N1病毒（Highly Pathogenic Avian Influenza H5N1 virus, HPAI H5N1）的传播范围不断扩大，从禽类蔓延至哺乳动物，尤其是2024年在美国奶牛群中暴发的疫情引发了广泛关注。病毒在感染奶牛的乳腺组织中高效复制，导致病毒性乳腺炎，并在乳汁中排出高滴度病毒（最高达8.8 log₁₀ TCID₅₀ ml^?1）。这一发现加剧了人们对未经巴氏消毒的生乳及其制品（如生乳奶酪）传播风险的担忧。尽管巴氏消毒和热处理已被证明可有效灭活牛奶中的H5N1病毒，但生乳制品在全球范围内，包括美国，仍有相当数量的消费者群体。据统计，美国有4.4%的成年人每年至少消费一次生乳，1.6%经常食用，而生乳奶酪的消费人群也占1.6%。在H5N1疫情暴发期间，美国多个州甚至发生了生乳制品因检测阳性而被召回的事件。因此，评估H5N1病毒在生乳奶酪中的存活能力，以及当前食品安全措施（如奶酪熟化）是否能有效灭活病毒，成为了一项紧迫的科学与公共卫生问题。

为了回答这些问题，由康奈尔大学Diego G. Diel团队领导的研究小组在《Nature Medicine》上发表了最新成果。他们通过实验室微型奶酪模型和商业生乳奶酪样本，系统研究了H5N1病毒在不同pH条件下的存活动力学，并利用雪貂模型评估了口服污染产品的感染风险。研究发现，病毒在生乳奶酪中表现出显著的稳定性，尤其在较高pH（6.6和5.8）条件下可存活长达120天，而将生乳预处理酸化至pH 5.0则可完全灭活病毒。动物实验显示，虽然口服污染生乳可导致雪貂感染，但食用污染奶酪未引发感染。这些结果不仅揭示了当前奶酪熟化标准（60天）的不足，也为制定更安全的生乳制品加工策略提供了关键依据。

研究采用了多项关键技术方法：包括利用微型奶酪模型模拟奶酪制作过程（涉及酸化、凝乳、熟化等步骤）；通过鸡胚培养（ECE）和实时逆转录PCR（rRT-PCR）进行病毒滴定和RNA定量；使用反向遗传学技术构建携带NanoLuc荧光素酶报告基因的重组病毒（rTX2/24-NLuc）以评估pH对病毒侵染性的影响；对商业生乳奶酪样本进行长期监测（120天熟化）；以及通过雪貂（Mustela furo）模型进行口服感染性实验。样本来源包括实验室加标生乳和自然污染的市售生乳奶酪。

长期稳定性在生乳奶酪中的表现

通过微型奶酪模型，研究团队评估了pH对H5N1病毒稳定性的影响。他们将生乳酸化至pH 6.6、5.8和5.0（基于市售奶酪的pH范围），并在奶酪制作和熟化过程中监测病毒存活情况。病毒RNA在乳清和凝乳中的载量显示pH依赖性变化，pH 5.0组显著低于更高pH组。感染性病毒滴定表明，在pH 6.6和5.8组中，病毒在整个制作过程和长达120天的熟化期内均保持感染性，滴度仅下降约2个对数；而在pH 5.0组中，病毒在制作过程中即被完全灭活。熟化过程中，奶酪的pH和水活性（A_w）发生变化，但病毒在较高pH组中的衰减缓慢，十进制减少时间（D值）估计为29.2天（pH 6.6）和48.3天（pH 5.8）。

商业生乳奶酪中的病毒稳定性

研究还分析了 inadvertently 用自然污染生乳制作的切达奶酪。这些奶酪在熟化24天时送达实验室，初始pH为5.37，A_w为0.94。经过120天熟化，病毒RNA载量保持稳定，感染性病毒滴度仅从4.21 log₁₀ EID₅₀ g^?1下降至3.6 log₁₀ EID₅₀ g^?1，证实了病毒在商业产品中的长期存活能力。这一结果验证了微型奶酪模型的发现，并强调了病毒在真实世界条件下的稳定性。

乳酸酸化对病毒灭活的作用

为探究酸化对病毒 infectivity 的影响，团队使用重组报告病毒（rTX2/24-NLuc）进行实验。将加标生乳或PBS酸化至不同pH（6.0、5.5、5.0、4.5）并孵育后，接种牛子宫上皮细胞（Cal-1）。结果显示，当pH降至5.5或更低时，病毒 infectivity 显著降低，几乎完全丧失。这表明酸化通过抑制病毒进入细胞，提前触发血凝素（HA）蛋白的构象变化，从而导致病毒失活。

雪貂模型中的口服感染性

最后，研究通过雪貂模型评估口服污染产品的感染风险。雪貂被喂食H5N1污染生乳（5 ml）、固体奶酪（5 g）或奶酪悬浮液（5 ml 10% suspension），或直接接种（口服或鼻内）。结果显示，直接接种和喂食污染生乳的动物出现了发热、体重下降等临床症状，并在呼吸道和粪便中检测到病毒RNA和感染性病毒；而喂食污染奶酪（固体或悬浮液）的组别均未出现感染或免疫反应。这表明，尽管病毒在奶酪中长期存活，但口服摄入未必导致感染，可能与病毒载量、基质特性或物种特异性因素有关。

研究结论强调，H5N1病毒在生乳奶酪中可长期保持感染性，尤其在pH不低于5.8的条件下，当前60天熟化标准不足以确保病毒灭活。酸化预处理（pH ≤5.0）或热处理（如热化，thermization）可作为有效的风险 mitigation 措施。这些发现对公共卫生和政策制定具有重要意义：一方面，消费者需意识到生乳制品的潜在风险；另一方面，产业界需优化加工工艺，例如引入酸化或巴氏消毒步骤，以阻断食源传播途径。未来研究应聚焦于确定最小口服感染剂量、病毒变异的影响以及种间差异在传播风险中的作用，为全面防控H5N1病毒提供科学基础。