母乳与婴幼儿配方奶中二氧化钛(TiO2)纳米颗粒的检出及其健康风险警示

法国研究团队首次通过同步辐射X射线荧光光谱(sp ICP-MS)和单颗粒电感耦合等离子体质谱技术，系统检测了人乳、动物乳及婴幼儿配方奶中的TiO2纳米颗粒(NPs)，发现所有样本均含有以金红石型为主的Ti微粒（37-531nm），揭示新生儿通过哺乳不可避免暴露于工程纳米材料的健康风险，为欧盟食品添加剂禁令提供重要佐证。

　　

随着纳米技术的广泛应用，二氧化钛(TiO₂)纳米颗粒(NPs)已成为产量最大的工程纳米材料之一，被广泛添加于食品、化妆品和药品中。尽管欧盟已因其潜在致癌性禁止其作为食品添加剂(E171)使用，但环境中TiO₂-NPs的持续释放及其在生物体内的蓄积效应仍令人担忧。特别值得关注的是，作为新生儿唯一营养来源的母乳是否已成为纳米污染物的传递媒介？这个关乎下一代健康的核心问题此前从未被系统研究。

法国国家农业食品与环境研究院(INRAE)联合巴黎公立医院集团的研究团队在《Science of The Total Environment》发表突破性成果。研究人员创新性地结合同步辐射X射线荧光(μXRF)和单颗粒电感耦合等离子体质谱(sp ICP-MS)技术，对巴黎地区10名产妇母乳、6种畜牧场鲜奶及16种市售婴幼儿配方奶进行多维度分析。研究特别采用SOLEIL同步辐射装置的LUCIA光束线进行元素成像，并通过ICY生物图像分析软件实现Ti热点自动定量。

在样本来源方面，人乳样本由巴黎Port-Royal乳库规范采集，动物乳涵盖诺曼底牧场不同品种奶牛及比利牛斯山区的有机驴奶，婴幼儿配方奶则包含普通/有机、不同月龄段及防反流配方等多样化产品。

研究结果揭示三大关键发现：

1. 普遍存在的Ti污染
   通过酸消解-ICP-MS检测发现所有样本均含Ti元素（2.43-51.17μg/L），XRF光谱在4.5keV处均出现特征峰。值得注意的是，经低速离心脱脂的牛奶Ti信号显著降低，提示脂肪球可能携带Ti微粒。

2. 纳米-微米级颗粒特征
   sp ICP-MS检测到粒径37-365nm的Ti颗粒，其中31.6%婴幼儿配方奶颗粒<100nm。同步辐射μXRF显示Ti以"热点"形式不均匀分布，1像素（约3μm）大小的超微颗粒占13%，暗示纳米颗粒聚集现象。

3. 晶体构型差异
   μXANES分析119个热点发现：65%为金红石型TiO₂（毒性较低），16%为高活性锐钛矿型，6%为钛铁矿(FeTiO₃)。特别值得注意的是，某品牌婴幼儿配方奶中钛铁矿占比超60%，提示原料污染来源的差异性。

讨论部分深入剖析了污染源的多重可能性：对畜牧产品而言，饲料、土壤和水源中的Ti迁移是主要途径；而人乳中的Ti变异（最高达25倍）可能反映城市环境中涂料降解、交通粉尘等暴露差异。研究人员特别警示，母乳喂养婴儿每日摄入Ti颗粒可达1.6×10⁵个/天，其长期发育影响亟待建立剂量-效应关系。

这项研究首次确证TiO₂-NPs能通过哺乳途径传递，为修订婴幼儿食品纳米安全标准提供关键数据。未来需扩大样本量建立地域污染图谱，并重点研究TiNPs与乳蛋白（如酪蛋白胶束）的相互作用机制。鉴于纳米颗粒对新生儿肠道菌群和免疫发育的潜在干扰，作者呼吁将母乳Ti含量纳入环境健康风险评估体系。