饲料–动物–乳链中的溯源与健康风险评估：罗马尼亚传统与工业化乳品系统的比较评价

《Foods》：Traceability and Health Risk Assessment in the Feed–Animal–Milk Chain: A Comparative Evaluation of Traditional and Industrial Dairy Systems in Romania

　　

牛乳及乳制品可反映通过饲料–动物–乳链转移的环境元素输入。研究人员调查了来自罗马尼亚两个对比性乳品生产系统（传统Vaideeni地区与工业化Ib?ne?ti地区）的乳与乳制品中元素溯源、区域分异、乳品加工效应及膳食暴露特征。2024–2025年间季节性采集88个样品（水、饲料、原料乳及乳制品），采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）与原子吸收光谱法测定微量元素、地球化学指纹元素及常量元素。地下水中区域元素对比以V（Δlog10 = +1.30）、U（+0.82）、Sr（+0.61）和Mn（+0.60）最强，但生物转移中显著衰减；Li、U、Sr、Mn和Cu在乳中仍保留可测区域差异。饲料内区域元素对比呈显著负相关（Pearson r = ?0.60，p = 0.018），而水与乳无显著相关（r = ?0.19，p = 0.493），提示乳元素模式受生物调控与环境信号共同影响。乳品加工进一步改变元素分布，微量元素重分配增强而常量元素较弱，地球化学指纹元素保留区域信息。Cd与Ni的膳食暴露低于毒理学参考值；硬质干酪中Pb暴露最高达儿童0.977 μg/kg体重/天、成人0.558 μg/kg体重/天，超过EFSA BMDL01参考点。结果表明多元素指纹可为乳链元素溯源及乳品真实性评估提供有价值信息，但作为通用鉴别工具前仍需广泛地理验证。

研究背景方面，乳与乳制品是人类膳食关键组分，其元素组成受环境输入、饲料、饮水、季节、加工等多因素驱动。有毒元素（如Pb、Cd、As、Hg、Al）与过量必需元素均具健康风险，而欧盟仅对乳中Pb设最大限量，现有研究多聚焦单一污染物或单类样品，缺乏从水–饲料–动物–乳全链条整合评估，亦少有将传统小规模与工业化系统并列比较以解析生物调控与加工改造对元素指纹的衰减、保留与重分配作用。为此，研究人员在罗马尼亚Valcea县Vaideeni（传统小农系统）与Mure?县Ib?ne?ti（工业化集中加工系统）开展对比研究，旨在揭示元素沿乳链的转移规律、区域指纹的可追溯性以及膳食暴露风险，论文发表于《Foods》。

关键技术方法上，研究人员于2024–2025年季节性采样，构建88个样品的水–饲料–原料乳–乳制品队列，其中水样取自动物饮水源，饲料为干草/秸秆/玉米粉/麦麸混合代表样，乳与奶酪按地区与品类分组。元素定量采用ICP-OES（含陶瓷炬与PFA旋流雾室）与火焰原子吸收光谱法（FAAS）测Ca/Mg/Na/K，样品经微波辅助王水消解。统计分析基于区域均值计算Δlog₁₀对比、Pearson/Spearman相关、几何均值归一化转换指数（T）与区域转换差（ΔT），并以z-score标准化评估季节变异，膳食暴露按EDI（估计日摄入量）公式结合儿童/成人体重与消费量估算，对照EFSA的BMDL₀₁、TWI、TDI等参考值。

研究结果部分，3.1节“区域水与饲料元素指纹”表明，Ib?ne?ti地下水显著富集V、U、Sr、Mn等地球化学元素（Δlog₁₀可达+1.30），Vaideeni饲料中Ni、Mn、K、Ca、Mg、Cu更高；水指纹受水文地球化学控制，饲料指纹受农业管理掩盖，环境输入已具区域分异。3.2节“乳元素组成与环境可追溯性”指出，乳中宏观元素Δlog₁₀近零，U甚至由水正极反转为乳负极（?1.58），Li、U、Sr、Cu、Mn保留可测区域差，证明乳腺生理稳态过滤环境信号而非被动镜像。3.3节“水–饲料–乳链元素签名传播”通过Δlog₁₀传导图与相关分析显示，水–乳Pearson r=?0.19（p=0.493）不显著，饲料–乳r=?0.60（p=0.018）显著但为负，说明元素转移具元素特异性，非保守传播。3.4节“乳品加工中元素指纹转化”以T与ΔT分析发现，微量元素（Cd、Cu）在硬质干酪中相对富集且工业化系统ΔT为正，Zn、Ni偏传统系统；地球化学指纹元素（U、V、Sr）加工后区域差仍存；常量元素ΔT幅值最小，酪蛋白胶束关联强。3.5节“元素指纹季节变异性”用季节变异指数表明，微量元素季节波动最大，地球化学元素（Sr、U、V、Mn）中等且区域身份保留，常量元素最稳；传统Vaideeni季节波动大于工业Ib?ne?ti，因后者混批标准化削弱环境时序信号。3.6节“乳消费膳食暴露与风险”显示，两区原料乳Pb均值低于EU 0.020 mg/kg限值但个样逼近，儿童Pb暴露达BMDL₀₁的36%，Cd/Ni贡献<10%与<2%。3.7节“干酪消费暴露与风险”指出，硬质干酪Pb达0.977 mg/kg，儿童EDI 0.977 μg/kg体重/天超BMDL₀₁（195%），成人112%，但属筛查级表征而非阈值越界即致病。

讨论与结论翻译部分，研究人员总结：水与饲料在环境端已建立区域元素指纹，但生物转移经胃肠吸收、组织分布、乳腺选择性转运而大幅衰减，乳作为调控界面保留Li、U、Sr、Cu、Mn等部分地球化学信号；乳品加工进一步按元素亲蛋白/亲脂/亲水特性重分配，地球化学指纹元素因抗生物均质化最适合作产地标记，微量元素对工艺敏感，常量元素稳态最强；季节变异次于区域与工艺效应，Sr、U、V、Mn兼具区域性与时间稳定性。膳食暴露上Cd、Ni无虞，Pb虽在硬质干酪中使儿童EDI超EFSA BMDL₀₁参考点，但BMDL₀₁非安全阈值而属风险表征基准，需纳入总膳食评估。多元素指纹可作乳链溯源与真实性补充工具，但须跨地理验证方可通用化。该研究创新在于同步整合环境–生物–季节–工艺四维因子，以水–饲料–乳–酪全矩阵对照传统与工业系统，为乳品地理鉴别与暴露评估提供机制框架。