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“毒奶粉”的毒性与肠道细菌有关

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如果您没有禁闭自己,那么您肯定知道近期三鹿毒奶粉事件,这篇文章从科学角度分析了三鹿事件的起因。这是一个对企业良知的质问,也是一个人类号召健康生活的悲哀,在这里再次呼吁企业为顾客们负责,为每个生命的健康负责。三聚氰胺是什么?三聚氰胺(化学式:c3h6n6),俗称密胺、蛋白精,iupac命名为“1,3,5-三嗪-2,4,6-三氨基”,是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,被用作化工原料。它是白色单斜晶体,几乎无味,微溶于水,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等,具毒性,不可用於食品加工或食品添加物。三聚氰胺是氨基腈的三聚体,由它制成的树脂加热分解时会释放出大量氮气,因此可用作阻燃剂。它也是杀虫剂环丙氨嗪在动物和植物体内的代谢产物。三聚氰胺的毒性研究目前广泛认为三聚氰胺毒性非常轻微,动物实验中大鼠口服的半数致死量大于3克/公斤体重。根据1945年的一个实验报道:将大剂量的三聚氰胺饲喂给猪、兔和狗后没有观察到明显的中毒现象。三聚氰胺的半数致死量:4.1
g/kg – 氰尿酸三聚氰胺(melamine cyanurate),6.0 g/kg – 三聚氰胺,7.7
g/kg – 氰尿酸(cyanuric
acid)。就毒性来说,两种单体的化合物“氰尿酸三聚氰胺”要比另两种单独存在时要强。对于三聚氰胺形成肾结石的机理并不是很清楚,初步研究认为由于加工过程中的某些原因使得三聚氰胺中常常混有三聚氰酸,两者紧密结合形成不溶于水的网格结构。[来源请求]摄入人体后由于胃酸的作用三聚氰胺和三聚氰酸相互解离并被分别通过小肠吸收进入血液循环并最终进入肾脏。在肾细胞中两者再次结合沉积从而形成肾结石,堵塞肾小管,最终造成肾衰竭。由于三聚氰胺结石微溶于水,对于成年人,由于经常喝水使得结石不容易形成。但对于哺乳期的婴儿,由于喝水很少并且相比成年人肾脏狭小,造成更容易形成结石。这也是2008年中国婴幼儿奶粉污染事件中受害者基本为婴儿而很少见到其他年龄阶段的儿童或成人的原因之一。中国卫生部对于该污染事件的指导治疗方案中,对于三聚氰胺造成的轻度结石,推荐使用大量饮水的方法来消除,也是基于这个原理。那么三鹿为什么要使用三聚氰胺呢?在食品制作需要检查蛋白质含量,但是直接测量蛋白质含量技术上比较复杂,成本也比较高,不适合大范围推广,所以业界常常使用一种叫做“凯氏定氮法(kjeldahl
method)”的方法,通过食品中氮原子的含量来间接推算蛋白质的含量。也就是说,食品中氮原子含量越高,这蛋白质含量就越高。因此,三聚氰胺被派上大用场了。为什么要用三聚氰胺呢?关键是含氮量很高,生产工艺简单、成本很低,给了掺假、造假者极大地利益驱动,有人估算在植物蛋白粉和饲料中使蛋白质增加一个百分点,用三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的1/5。所以“增加”产品的表观蛋白质含量是添加三聚氰胺的主要原因,三聚氰胺作为一种白色结晶粉末,没有什么气味和味道,掺杂后不易被发现等也成了掺假、造假者心存侥幸的辅助原因。

“毒奶粉”的毒性与肠道细菌有关
上海交通大学和美国北卡来罗纳大学格林波洛分校的研究人员对近年来毒奶粉事件中的主角三聚氰胺在哺乳动物体内的毒性进行了系统研究,成果近日发表于《科学》杂志的子刊《科学转化医学》。美国北卡罗来纳大学的贾伟(Wei
Jia)教授和上海交通大学的赵爱华(Aihua
Zhao)副教授为这篇论文的共同通讯作者。三聚氰胺是一种用于制造塑料、涂料、化肥等化工产品的工业原料。由于其含氮量高达66.6%,近年来该化合物被一些不法厂家添加进牛奶用以增加食品的蛋白质测试含量。2007年美国发生猫、狗等动物中毒死亡的事件,经查这些中毒的动物曾经食用了被添加三聚氰胺的宠物食品。在2008年中国毒奶粉事件中,中国多个省份数万名婴儿因食用被添加了三聚氰胺的奶粉后出现肾结石和肾功能衰竭。由于三聚氰胺被认为在人体中不吸收,难以单独形成结石,迄今其临床毒性机制一直不甚明了。这项研究工作首次发现了2008年中国毒奶粉中的三聚氰胺引发的婴幼儿肾衰竭是和肠道细菌的代谢有着密切关系。一些肠道细菌,尤其是Klebisella属的细菌,具有代谢含氮化合物的活性,能够在肠道中代谢三聚氰胺,转化为三聚氰酸并逐步将其降解。三聚氰胺和三聚氰酸本身毒性极低,但极易互相结合形成晶体,这两类物质进入血液循环后,在肾小管中与尿酸结合形成大分子复合物类的结石,堵塞肾小管,导致肾毒性。研究人员在前期研究中发现,由三聚氰胺单一化合物导致的肾毒性大鼠模型的肾脏中有结石形成,同时肠道细菌的代谢产物也发生显著的变化。因此,他们提出了三聚氰胺的毒性和肠道细菌代谢存在相关性的假说,并在实验中发现三聚氰胺的肾毒性在大鼠肠道细菌通过广谱抗生素抑制时出现显著的下降。体外实验进一步证实三聚氰胺可以被实验动物的粪便中培养出的肠道细菌所降解,这些肠道菌利用三聚氰胺作为氮源进行生物降解,通过连续脱氨基作用逐步形成三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸。研究者在种类繁多的肠道细菌中发现Klebsiella属的细菌并验证了其对三聚氰胺转化能力,他们将Klebsiella属细菌定植于大鼠的肠道中,发现三聚氰胺的毒性显著增加,肾脏中的结石数目增多。由此明确肠道细菌尤其是Klebsiella属能转化三聚氰胺生成三聚氰酸,进而产生结晶而具有肾毒性。研究者最后通过肾脏中三聚氰胺、三聚氰酸、尿酸的比例,以及体外重结晶实验,推断出三聚氰胺在肾脏中形成结石的动态过程,即三聚氰胺和三聚氰酸首先结合形成晶核,继而形成三聚氰胺-三聚氰酸-尿酸的共结晶,结石堵塞肾小管导致肾脏中毒。人们在日常生活中对饮食、药物的代谢能力和生物反应存在着显著的个体差异,而这些代谢和毒性反应上的个体差异很大程度上可能来自于肠道微生物的差异。相关研究发现,不到1%的婴幼儿在食用含三聚氰胺奶粉后出现三聚氰胺所致的肾毒性和泌尿系统疾病,这样的结果提示这一部分婴幼儿之所以发生中毒现象,是由于他们的肠道含有较高丰度的能够代谢三聚氰胺的细菌如Klebsiella菌的缘故。更多阅读《科学转化医学》发表论文摘要

近一段时间,中国部分地区有婴幼儿出现与食用三鹿牌婴幼儿配方奶粉相关的泌尿系统结石,经调查发现,是被一种名为三聚氰胺的化学物质污染。三聚氰胺多用于生产塑料和肥料,
主要用于生成三聚氰胺——甲醛树脂,同时还广泛用于涂料、塑料、黏合剂、纺织、造纸等工业生产中。
三聚氰胺究竟是何种物质,为何会出现在奶粉中

三聚氰胺(Melamine),又名蜜胺,氰尿三酰胺。分子式C3H6N6,分子量126.15,无色至白色晶体,不可燃。少量溶于水、乙二醇、甘油及吡啶,微溶于乙醇,不溶于乙醚、苯、四氯化碳。密度(16
℃时)1.573 g/cm3,熔点354
℃。受热或燃烧时,分解生成含氢化氰、氮氧化物和氨等有毒和刺激性烟雾。

三聚氰胺有三种同系物,分别为三聚氰酸(cyanuric
acid)、三聚氰酸一酰胺(ammelide)和三聚氰酸二酰胺(ammeline)。有实验表明,三聚氰胺和三聚氰胺同系物(三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺)具有同等的毒性效应,并将它们作为三聚氰胺复合物(MCs)进行总体毒理学评定。Birgit
Puschner 等(2007
年)进行了以三聚氰胺、三聚氰酸以及两者的混合物对猫的染毒实验,结果表明,三聚氰胺和三聚氰酸的混合物是猫急性肾衰的发病原因。另有实验表明,三聚氰胺在机体内的代谢属于不活泼代谢或惰性代谢,即它在机体内不会迅速发生任何类型的代谢变化。单胃动物以原体形式或同系物形式排出三聚氰胺,而不是代谢产物的形式。三聚氰胺对不同动物的毒性具有选择性,这种毒性的选择性可能是由于不同动物种属间毒物代谢的动力学差异引起的。

三聚氰胺的全部不致死的最大剂量5 000
mg/kg。参考国家药物急性毒性分级标准,LD50 >5 000 mg/kg
,可以初步认定为微毒或基本无毒。亚慢性毒性试验结果显示,实验组和对照组血常规检测正常,实验组的血清BUN
和CRE 升高,且在第23 天,这两项指标超过正常范围,而BUN 和CRE
两项指标的升高在临床上提示实验动物存在肾衰竭的可能,并且动物饲喂三聚氰胺后肾脏肾小管中出现了晶体。由此推断三聚氰胺长期饲喂可能引起肾衰竭。

一种主要用于工业,并且具有毒性的物资为何会出现在婴儿的奶粉中呢
蛋白质主要由氨基酸组成,目前,奶粉中蛋白质含量的测定主要采用“凯氏定氮法”,其含氮量一般不超过30%
,而三聚氰胺的分子式显示,其含氮量为66%左右。由于“凯氏定氮法”只能测出含氮量,并不能鉴定饲料中有无违规化学物质,所以,添加三聚氰胺的饲料理论上可以测出较高的蛋白质含量。同时三聚氰胺物理性状为白色单斜晶体、无味,这与蛋白粉相仿,而且易于购买和生产,成本很低,故被不良商贩恶意添加在奶粉中增加含氮量。

文章来源:江苏新闻网

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