《Biological Trace Element Research》：Potentially Toxic Metal Levels in Breast Milk and Their Determinants Among Lactating Mothers of the DSAN-12 M Birth Cohort in the Reconcavo Baiano, Brazil
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潜在有毒金属（PTMs）可通过母乳（BM）从母亲转移至婴儿，构成生命早期暴露的重要途径。尽管母乳中PTM浓度已被广泛研究，但评估与这些浓度相关的环境决定因素的研究相对较少，尤其是在社会脆弱人群的前瞻性出生队列中。本研究旨在测定巴西东北部前瞻性儿童神经发育社会环
潜在有毒金属（PTMs）可通过母乳（BM）从母亲转移至婴儿，构成生命早期暴露的重要途径。尽管母乳中PTM浓度已被广泛研究，但评估与这些浓度相关的环境决定因素的研究相对较少，尤其是在社会脆弱人群的前瞻性出生队列中。本研究旨在测定巴西东北部前瞻性儿童神经发育社会环境影响12个月（DSAN-12M）出生队列中哺乳期妇女母乳中的PTM浓度，并识别与这些浓度相关的环境、社会人口学和膳食决定因素。研究人员采集了48名纯母乳喂养女性的BM样本，采用电感耦合等离子体串联质谱法（ICP-MS/MS）分析砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）、锰（Mn）和铅（Pb）的含量。采用多变量线性回归模型探究BM金属浓度的独立决定因素。浓度中位数（μg/L）分别为：As 1.22，Cd 0.42，Hg 3.58，Mn 5.56，Pb 14.34。超过65%的样本超出国际建议的As、Hg、Mn和Pb参考值，而25%的样本超出Cd参考值。经多变量调整后，家庭供水与Pb和Mn浓度独立相关，家庭垃圾焚烧与Mn浓度相关，居住城市与Hg浓度相关。这些发现表明，该社会脆弱人群中的哺乳期妇女普遍存在多种PTMs的联合暴露，并提示结构性环境条件是母亲暴露的重要决定因素。加强环境基础设施、人类生物监测和环境健康政策可能有助于减少母婴PTM暴露。
**母乳中潜在有毒金属暴露：环境决定因素与社会脆弱人群的母婴健康风险——《Biological Trace Element Research》论文解读**
**一、研究背景与问题提出**
母乳被公认为婴儿最理想的营养来源，不仅提供必需的宏量和微量营养素，还含有丰富的生物活性化合物、免疫因子、激素和生长调节物质，支持婴儿生命早期的胃肠道成熟、免疫系统发育和最优生长。世界卫生组织建议在婴儿出生后前六个月进行纯母乳喂养，并持续母乳喂养至两岁或以上。然而，母乳不仅是营养来源，也是一个重要的生物监测基质，能够反映母亲的环境污染物暴露情况，包括潜在有毒金属（Potentially Toxic Metals, PTMs），这些金属可能在哺乳期间转移至婴儿体内。
近年来，研究已持续证明，包括砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）和锰（Mn）在内的PTMs可在人乳中检出，反映了母体负荷和持续的环境暴露。哺乳期这些元素的转移已成为重要的公共卫生关注点，因为母乳喂养的婴儿可能在快速生长和神经发育的关键窗口期暴露于这些有害物质。尽管已有大量研究描述了不同地区母乳中PTM浓度，但调查影响母体转移这些污染物的环境、社会经济和膳食决定因素的研究相对较少，尤其是在社会脆弱人群的前瞻性出生队列中。
巴西东北部巴伊亚州的雷孔卡沃巴亚诺（Rec?ncavo Baiano）地区具有环境多样性和污染历史的特点。尽管经历了工业和农业发展，该地区许多社区仍处于社会脆弱状态。工厂和采石场的存在、靠近高速公路、铅釉陶瓷和农业等活动可能导致环境和人体暴露于PTMs。DSAN-12M出生队列研究正是在此背景下开展，旨在调查环境暴露对孕妇及其儿童12个月内神经发育的影响。
本研究针对上述研究空白，旨在测定DSAN-12M出生队列中哺乳期妇女母乳中PTM浓度，并识别与环境、社会人口学和膳食因素相关的决定因素，为理解社会脆弱人群哺乳期环境暴露途径和制定针对性公共卫生策略提供科学依据。该研究发表于《Biological Trace Element Research》。
**二、研究设计与主要技术方法**
本研究为前瞻性队列研究，纳入了巴西亚雷孔卡沃巴亚诺地区两个城市（Aratuípe和Nazaré）DSAN-12M出生队列中的102名孕妇，其中48名纯母乳喂养女性提供了母乳样本并纳入最终分析。参与者在妊娠中期产前检查时招募，从妊娠期随访至产后。研究采用的主要技术方法包括：（1）电感耦合等离子体串联质谱法（ICP-MS/MS，Agilent? 8800 Triple Quadrupole ICP-MS/MS），用于母乳中As、Cd、Hg、Mn和Pb的五种金属浓度测定，该方法具有高灵敏度和准确性；（2）冷冻干燥（冻干）前处理技术，母乳样本先经冻干处理，再通过微波辅助消解系统（MARS-6，CEM?）进行矿化，使用超纯硝酸和过氧化氢进行消化；（3）严格的质量控制与质量保证程序，包括使用欧洲委员会联合研究中心的认证参考物质（ERM?-BD150脱脂奶粉）进行准确度验证，接受标准为认证值的80%-120%，最大相对标准偏差小于30%；（4）多变量线性回归模型和logistic回归分析，用于探究金属浓度的独立决定因素；（5）Spearman相关分析，用于评估金属间的相关性；（6）Kolmogorov-Smirnov和Shapiro-Wilk检验用于评估数据分布特征。
**三、研究结果**
**（一）研究人群的社会人口学和营养特征**
研究人群共102名孕妇，其中64.7%居住于Nazaré市，35.3%居住于Aratuípe市。在提供母乳样本与未提供母乳样本的参与者之间，仅居住城市分布存在显著差异（p=0.03），Aratuípe居民提供母乳样本的比例（45.8%）高于Nazaré（54.2%）。94.1%的参与者自我认同为黑人或多族裔。大多数参与者年龄在20-34.9岁之间（75.5%）。61.8%为经产妇，61.1%的家庭月收入不超过一个最低工资标准。70.6%的参与者有公共垃圾收集服务，29.4%报告焚烧家庭垃圾。84.6%的家庭由公共供水系统供水。营养和膳食特征方面，51.2%的参与者孕前超重，所有参与者均报告每日蔬菜消费，78.1%每日消费水果。提供母乳样本与未提供样本的参与者在膳食特征上无显著差异，表明分析的亚组在营养和膳食特征上具有代表性。
**（二）母乳中As、Cd、Hg、Mn和Pb的描述性水平**
母乳中PTM浓度以湿重（μg/L）表示，经冻干过程中的水分含量校正。所有PTM均呈非参数分布。砷（As）中位数为1.22 μg/L（Q1-Q3: 0.81–1.74），89.6%的样本超出国际机构设定的参考限值（0.6 μg/L）。镉（Cd）中位数为0.42 μg/L（Q1-Q3: 0.041–1.12），25%的参与者超出参考限值（1 μg/L）。汞（Hg）中位数为3.58 μg/L（Q1-Q3: 1.34–5.62），75%的样本超出参考限值（1.7 μg/L）。锰（Mn）中位数为5.56 μg/L（Q1-Q3: 3.01–11.03），65.3%的样本超出参考限值（4.0 μg/L）。铅（Pb）中位数最高，为14.34 μg/L（Q1-Q3: 6.69–21.02），几乎是参考限值（5 μg/L）的三倍，83.3%的样本超出国际安全限值。金属水平超出参考值的频率排序为：As > Pb > Hg > Mn > Cd，从89.6%到25%不等。
**（三）母乳中潜在有毒金属之间的相关性**
Spearman相关分析显示母乳中PTM之间存在显著正相关。锰（Mn）与砷（As）（rho=0.335, p=0.020）和铅（Pb）（rho=0.428, p=0.002）呈中度正相关。镉（Cd）与铅（Pb）之间存在显著正相关（rho=0.364, p=0.011）。这些相关性强化了该研究人群存在多种金属联合暴露的假说，可能反映了常见的污染来源。
**（四）母乳中Pb、Mn和Hg水平的社会人口学和膳食决定因素**
多变量线性回归模型（以对数转换金属浓度）结果显示：**Pb浓度**方面，家庭供水方式与母乳Pb水平显著相关，使用公共供水系统家庭的女性Pb浓度显著高于使用自流井水的女性（β=1.048; 95% CI: 0.105–1.992）。家庭垃圾处理方式与Pb浓度呈边缘性显著相关（β=0.852; 95% CI: -0.055–1.759; p=0.065）。**Mn浓度**方面，家庭垃圾焚烧（β=1.338; 95% CI: 0.697–1.979; p=0.001）和公共供水（β=0.943; 95% CI: 0.194–1.691; p=0.015）均与母乳Mn浓度显著相关。补充logistic回归分析显示，家庭收入和奶及奶制品消费更可能与超过参考限值的Mn浓度相关。**Hg浓度**方面，居住城市与母乳Hg水平显著相关，居住在Aratuípe的女性Hg浓度显著高于居住在Nazaré的女性（β=0.824; 95% CI: 0.157–1.491; p=0.017）。补充分析显示，居住在Aratuípe的哺乳期女性母乳Hg水平升高的可能性是Nazaré居民的6.3倍（95% CI: 1.2–32.7）。
**四、讨论与结论**
**讨论部分总结：**
本研究识别了母乳中多种PTMs的联合暴露模式，并表明特定的环境和情境特征与Pb、Mn和Hg浓度相关。母乳中PTM浓度的高超标率以及金属间的相关性表明，该人群的母体暴露应被理解为联合暴露场景，而非孤立污染物暴露。与既往研究主要关注母亲膳食习惯或个体社会经济特征不同，本研究识别出结构性环境条件是社会脆弱人群中母体Pb、Mn和Hg暴露的主要决定因素。家庭供水、家庭垃圾焚烧和居住城市在多变量调整后仍与母乳金属浓度独立相关，表明环境基础设施和当地环境特征可能比个体行为因素对母体负荷有更大影响。与巴西和国际研究相比，DSAN-12M队列的Pb和Hg浓度较高，但As浓度较低，显示独特的区域暴露特征。研究优势包括前瞻性设计、暴露评估与母乳采集的时间分离、纯母乳喂养人群的聚焦、ICP-MS/MS方法的灵敏度和准确性。局限性包括母乳样本量较小可能降低统计效能，以及未直接测量水、土壤、沉积物、空气或食物中的PTM环境浓度，限制了对特定污染源和因果暴露途径的识别。
**结论部分翻译：**
本研究发现，巴西亚雷孔卡沃巴亚诺地区DSAN-12M出生队列中的哺乳期妇女普遍暴露于潜在有毒金属。母乳中As、Hg、Mn和Pb的水平经常超出国际建议的参考值，表明在该社会经济脆弱人群中，PTMs的暴露是同时发生的多种金属联合暴露，而非单一金属的孤立暴露。观察到的暴露模式提示，结构性和情境性环境条件在哺乳期母体暴露中发挥重要作用。特别是，与家庭供水、垃圾管理实践和居住地相关的特征可能反映了导致母乳金属浓度差异的环境途径。然而，由于环境浓度和特定污染源未直接测量，这些关联应谨慎解读，不应视为因果暴露途径的证据。尽管母乳喂养仍是婴儿喂养的最优且强烈推荐的做法，但这些发现不应被解读为劝阻母乳喂养，而是强调通过环境和公共卫生政策及干预措施减少母亲PTM暴露的重要性。总体而言，研究结果表明，该社会脆弱人群中的母体PTM暴露与女性生活的环境背景相关，强调加强环境监测、水分配基础设施、废物管理实践和人类生物监测的重要性。未来整合人类生物监测、环境测量、混合物方法和儿童神经发育结局的纵向研究，对于进一步阐明暴露途径和生命早期PTMs联合暴露的长期健康影响十分必要。
