《Journal of Food Composition and Analysis》：Dual burden of chemical and microbial hazards in dairy products from Dhaka, Bangladesh: A comprehensive food safety risk assessment across market systems
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牛奶和乳制品对人类营养至关重要，但在低收入和中等收入国家（LMICs），这些食品面临日益严重的化学和微生物风险。本研究对从孟加拉国达卡正规和非正规市场收集的乳制品进行了综合风险评估。共84份样本——包括牛奶、酸奶、奶酪、凝乳、玛塔（matha）、酥油和黄油——
牛奶和乳制品对人类营养至关重要，但在低收入和中等收入国家（LMICs），这些食品面临日益严重的化学和微生物风险。本研究对从孟加拉国达卡正规和非正规市场收集的乳制品进行了综合风险评估。共84份样本——包括牛奶、酸奶、奶酪、凝乳、玛塔（matha）、酥油和黄油——采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和聚合酶链式反应（PCR）进行分析。研究人员发现铅（0.784 mg/L）、砷（62.864 μg/kg）、镉（0.019 mg/L）和汞（0.157 mg/L）浓度升高，尤其在奶酪和凝乳中。大肠杆菌（Escherichia coli）和沙门氏菌属（Salmonella spp.）分别在80%和20%的生乳样本中存在。健康风险指标如估算每日摄入量（EDI）、危害商数（HQ）和致癌风险（CR）显示中度至高度风险，尤其对脆弱人群。多变量分析（PCA和HCA）揭示了污染物的聚类，表明存在共同的环境和操作来源。这些发现强调了孟加拉国乳制品系统中污染的双重挑战，并凸显了加强监管、改善卫生实践和针对性监测的必要性。该综合风险评估框架为LMICs提供了一种可采用的模式，以提升乳制品安全并保障公众健康。
**研究背景与问题**
牛奶作为一种营养密集的生物分泌液，富含优质蛋白质、脂质、乳糖、生物可利用矿物质及脂溶性和水溶性维生素，在人类各年龄段的营养中不可或缺。在孟加拉国，乳制品部门对国家安全和农村生计至关重要，支撑着数百万小农和非正规市场参与者。2020–2021年牛奶产量为1198万吨，2023–2024年增至1504万吨，但达卡及其周边城郊地区快速城市化与非正规分销系统主导对乳制品安全治理构成持续挑战。
乳制品在从农场到消费的连续过程中极易受到污染。化学危害方面，铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铬（Cr）、镍（Ni）等重金属因持久性、生物累积性和慢性毒性而备受关注。已有研究在全球牛奶和乳制品中检出这些金属，其来源包括受污染饲料、化肥、工业排放、废水灌溉的饲草及加工设备腐蚀。慢性膳食暴露与神经毒性、肾毒性、内分泌干扰、免疫损伤及致癌风险增加相关。
同时，牛奶是病原微生物的优良培养基。在低收入和中等收入国家（LMICs），大肠杆菌（Escherichia coli）和沙门氏菌属（Salmonella spp.）是乳制品中最常报告的食源性病原体，主要由于挤奶卫生不足、水质差、冷链基础设施有限和监管执法薄弱。孟加拉国先前调查显示，生乳和传统乳制品中大肠杆菌和沙门氏菌的检出率惊人地高，尤其在非正规市场和街头小贩来源的产品中。
然而，现有研究大多孤立地考察化学或微生物污染，重金属与病原菌的共存及其累积或交互健康风险仍未充分表征。这一空白对广泛消费的凝乳、农家奶酪和发酵饮料尤为关键，这些产品通常在手工条件下生产，质量控制极少。新兴证据表明，金属与微生物病原体的联合暴露可能通过增强细菌毒力、促进抗菌素耐药性或改变宿主肠道微生物群而加剧不良健康结局。
**研究内容与主要技术方法**
研究人员于2021年12月至2024年12月在孟加拉国达卡及其周边城郊市场开展横断面实验研究，从正规与非正规乳制品市场采集84份代表性样本，包括生乳（n=50）、煮乳（n=12）、奶酪（n=10）、商业酸奶（n=5）、街头玛塔（n=10）、凝乳（n=5）及酥油和黄油组合（n=5）。采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）定量14种微量元素（Pb、As、Cd、Hg、Cr、Ni、Cu、Zn、Mn、Se、Fe、Co、Al、V），使用微波消解系统进行酸消解，并用NIST?1549脱脂奶粉标准参考物质进行质量控制。微生物分析遵循ISO 4832:2006和ISO 6579-1:2017协议，采用选择性培养基培养，并通过PCR扩增stx基因（大肠杆菌产志贺毒素）和invA基因（沙门氏菌侵袭）进行分子确认。健康风险评估采用USEPA指南计算估算每日摄入量（EDI）、危害商数（HQ）、致癌风险（CR）和健康风险指数（HRI）。统计分析包括Kruskal-Wallis ANOVA、层次聚类分析（HCA，Ward法，欧氏距离）和主成分分析（PCA）。
**研究结果**
**3.1 乳制品中重金属污染**
研究人员在生乳、巴氏杀菌乳、酸奶和奶酪中定量了14种微量元素。生乳中铅浓度显著超标（0.152 mg/L，限值0.02 mg/L），而巴氏杀菌乳、酸奶和奶酪中铅水平较低。砷在酸奶中最高（8.134 mg/L），接近限量。奶酪中铅浓度达0.784±0.157 mg/L，超出国家限值约39倍；砷在奶酪中达62.864±23.670 μg/kg，凝乳中21.438±2.540 μg/kg。镉在奶酪中为0.019 mg/L，接近WHO指导值0.01 mg/L。汞在生乳和巴氏乳中未检出，但在奶酪（0.157 mg/L）和酥油（0.046 mg/L）中超标。铜在凝乳中最高（1.121 mg/L），镍在奶酪中显著升高（2.545 mg/L）。单因素方差分析显示不同乳制品间金属浓度差异显著（p<0.05）。
**3.2 全球污染比较**
与多个LMIC国家比较，孟加拉国奶酪中铅浓度（0.784 mg/L）显著高于利比亚（0.003 mg/L）、沙特阿拉伯（0.01–0.02 mg/L）和伊朗（0.013±0.006 mg/L）。镉水平低于巴基斯坦（1.97 mg/L）但高于其他多国。ANOVA显示国家间Pb和Cd差异显著（p<0.05），证实孟加拉国属于乳制品铅污染高风险环境。
**3.3 微生物污染**
大肠杆菌在生乳中检出率最高（80%），煮乳（49%）、奶酪（60%）和凝乳（60%）也较高，酸奶最低（21%）。沙门氏菌在生乳（20%）、奶酪（40%）、凝乳（20%）和玛塔（25%）中检出，黄油和酥油无检出。卡方检验显示各产品类别间病原体检出率差异显著（p<0.05）。PCR扩增确认了stx基因（大肠杆菌）和invA基因（沙门氏菌）的存在，表明分离株具有致病潜力。
**3.4 统计与多变量分析**
Kruskal-Wallis ANOVA显示不同乳制品间重金属浓度无显著差异（p=0.423），表明系统性污染。HCA识别出四个金属簇：簇A（As, Mn, V, Al）源于农业径流和工业废水；簇B（Pb, Se）来自饲料添加剂和老化基础设施；簇C（Cr, Fe, Ni, Hg, Co）与设备腐蚀和工业空气污染相关；簇D（Zn, Cd, Cu）反映饲料补充剂和容器浸出。PCA中PC1和PC2累计解释86.19%方差，Zn、Pb、Ni、Se、Cr在PC1上载荷最高，凝乳和酥油样本远离原点，显示独特污染特征。
**3.5 健康风险评估**
EDI、HQ、CR和HRI计算显示：奶酪中Pb的HQ为1.28，As的HQ为1.30；奶酪中As的CR为2.10×10?3，超出USEPA可接受阈值约20倍；Cd的CR在多个样本中超过10??。奶酪和凝乳中HRI>1（Pb、As、Se）。汞在奶酪中HQ为0.33，提示谨慎。敏感性分析显示Pb对总风险影响最大，其次为As和Cd。
**3.6 综合解释与风险意义**
重金属和微生物污染在奶酪、凝乳和玛塔等产品中同时检出，表明非正规乳制品价值链中食品安全失败具有系统性。生乳质量差作为主要污染库，其微生物和金属残留沿价值链传播至下游产品。毒素基因并非在所有阳性样本中均匀检出，反映致病潜力异质性。重金属与病原体共存构成复合风险，重金属可能通过免疫调节作用增强感染易感性或改变肠道菌群。
**结论讨论**
该研究综合评估了孟加拉国达卡正规和非正规市场中牛奶和乳制品的化学和微生物危害。有毒重金属（尤其是Pb、As、Cd、Hg）与食源性病原体（大肠杆菌和沙门氏菌）的共存表明城市乳制品供应链中持续存在双重污染负担。发酵和手工产品（奶酪、凝乳、玛塔）污染水平最高，多次超过国际和国家安全阈值。健康风险指数显示经常消费某些乳制品可能对脆弱人群构成显著的非致癌和致癌风险。多变量分析提示共同的环境和操作相关污染源，强化了非正规市场中危害的系统性。研究强调碎片化食品安全评估的不足，需采用综合监测框架同时应对化学和微生物风险。加强生乳质量控制、改善卫生实践、扩大可负担巴氏杀菌技术的获取是优先事项。该研究为在快速城市化LMIC环境中（如孟加拉国）制定针对性监管行动、风险沟通和可持续干预提供了循证基础。
