牛奶中的雌激素及其安全性

作者: 徐庄剑 教授 (无锡市第四人民医院 儿科)   

牛奶是人类重要的食品之一,富含蛋白质、维生素、钙质及其他人类所需的营养素,具有很高的营养价值,倍受人们青睐,各个国家都鼓励人民消费牛奶及乳制品,WHO也把人均乳制品列为衡量一个国家人民生活水平的主要指标之一。目前世界年人均牛奶消费量约为100kg,我国乳品消费也在不断增长,有数据显示,2000年我国液态奶年人均消费量为2kg,到2004年上升至7.7L(约合8kg)。
  随着人们对EDCs的逐渐重视,不少学者开始研究食物中雌激素与人类健康的关系,尤其是牛奶。有学者认为,现在消费的牛奶中雌激素水平较100年前有明显增加。虽然目前各国政府对牛奶中的雌激素标准没有明确的规定,但现代牛奶中雌激素水平及人类长期饮用牛奶是否会对人体健康产生不利影响,正越来越受到学术界的关注。尤其在我国,奶类消费的群体以儿童和青少年居多,长期饮用高含量雌激素的牛奶是否会对其生长发育等产生不利影响,有待进一步研究。

1.牛奶中的雌激素
雌激素是一类化学结构相似、分子中含有18个碳原子的类固醇激素,是与动物繁殖有直接关系的生殖激素。雌激素主要有三种类型:雌酮、雌二醇和雌三醇。雌二醇有两种形式,有生物活性的17β-雌二醇和无生物活性的17α-雌二醇。
  雌激素可应用于奶牛生产中,主要与孕激素等一起诱导奶牛发情和泌乳。因此,现代牛奶中的雌激素包括内源性雌激素,即奶牛本身产生的雌激素,以及外源性雌激素,即应用于奶牛的雌激素,但目前普遍认为在规范用药的前提下雌激素药物残留量可忽略不计。
  人类现在消费的牛奶与100年前不同。首先,现代饲养的奶牛多为经基因改良的高产奶牛如Holstein(荷兰的一种奶牛),品种与100年前不同,不同品种奶牛分泌的牛奶中雌激素含量不同;其次,饲养方法不同,100年前人们用牧草饲养奶牛,而现在为增加牛奶产量,通常用含动物蛋白的高蛋白饲料饲养,可能会增加现代牛奶中雌激素含量。最重要的是,现代奶牛生产中,奶牛在生产后三个月即可进行人工受精,替代了自然交配,几乎在整个怀孕期间持续泌乳,尤其是妊娠后期,其血清中雌激素水平显著提高,牛奶中的雌激素也随之增加。据估计大约75%的商业化牛奶来源于妊娠奶牛。
  商业化牛奶是经均一化作用和巴氏灭菌法作用后的产物,而销售前牛奶的巴氏灭菌过程不能彻底灭活这些激素,有文献报道西方饮食中动物源性雌激素主要来源于牛奶和乳制品,占雌激素消费的60%~70%。因此对商业化牛奶中雌激素的评估更有价值。科研人员运用放射免疫测定法检测商业化牛奶中雌激素的浓度,雌酮、17β-雌二醇和雌三醇分别为(33.7±2.7)pg•ml-1、(6.4±1.1)pg•ml-1 和(9.0±2.0)pg•ml-1。另有学者检测两种商业化奶牛牛奶中的雌激素浓度时,发现他们显著高于20年前报道的浓度,提示近期乳制品的激素水平随着现代乳品工业的发展快速增加。而我国奶牛的饲养主要以小规模、分散型的农户饲养为主,奶源质量控制难度较大,尤其在激素使用方面,如规范使用兽药和严格执行休药期规定等监控较难,有可能造成牛奶中激素含量增加。2005年9月~2006年3月期间我们曾对无锡市销售的部分本地和外地生产的市售全脂纯牛奶中的雌性激素进行检测,发现市售全脂纯牛奶中含有一定数量的雌性激素,不同品牌全脂纯牛奶中雌性激素水平有差异,同一品牌不同批号中雌性激素水平也有波动,牛奶中高雌性激素水平是否会对人类健康有影响值得进一步研究。
  牛奶中的雌激素可由血循环中的雌激素通过血-乳屏障进入乳汁,也可部分由乳腺合成,血浆中和牛奶中雌二醇浓度相似,但牛奶中雌酮浓度是血浆中的4倍。硫酸雌酮是牛奶的主要雌激素,有较高的生物活性,一旦进入人体,能够迅速转换为雌酮和雌二醇。雌酮大多与蛋白结合,在检测牛奶中的雌激素时,研究人员发现雌酮占雌激素的69%,结合型雌酮占优势。硫酸雌酮可用于绝经期妇女的激素替代疗法,其血浆半衰期长,能够被肠黏膜完全吸收,且形态无改变。研究人员计算人类饮食中雌酮吸收率,发现46.6%来源于乳制品。据测量,如每天消费一杯牛奶,将有700ng的硫酸雌酮被摄入,该数量比健康成年男性循环中的雌激素高500~1000倍。
  2.
牛奶中的雌激素与人类健康
牛奶中的雌激素为食物源性雌激素,可被人体吸收,是属外源性雌激素的一种。近年来,EDCs样作用一直是研究的热点。EDCs是指可通过食物链或直接接触等途径进入体内,影响体内激素的合成、释放、转运和代谢,从而对生殖系统、神经系统和免疫系统等产生多方面影响的化合物,它可通过模拟内源性激素或拮抗正常的内源性激素,干扰内分泌功能,其主要表现为雌激素样作用。研究发现,EDCs可引起鳄鱼生殖腺发育异常、血浆雌激素水平升高,并可引起雄性鳄鱼精子浓度及血浆睾酮浓度下降等。有学者报道,EDCs与近20年来男孩尿道下裂和女孩乳房早发育有一定的关联。我国学者在分析男性精液质量的变化时发现,在过去15年间里,男性精子质量下降、数量减少,可能与EDCs有关。有学者认为,人类精子数量减少及生殖系统肿瘤发病率的升高与动物性食物摄取量有关,而动物性食品中含有相当数量的雌激素,其是否与上述疾病相关需进一步研究。
  现代牛奶中的高雌激素水平已经引起学术界的关注。研究人员对北美白人、黑人及南非黑人尿中性激素进行检测,结果显示素食非裔美国人雌激素排泄减少,而西方饮食的南非黑人雌激素代谢增加。据报道,亚洲妇女牛奶和乳制品消费量低,其血浆雌激素浓度低于白种人,后者乳制品消费量高,支持牛奶消费与血浆雌激素浓度有相关性。上述研究提示,牛奶中雌激素水平可影响人体雌激素的代谢。
  一些学者研究发现,女性生殖系统肿瘤与牛奶的消费有一定相关性。流行病学资料显示乳腺癌的发生与乳制品等的消费呈正相关,并认为饮食中的脂肪是乳腺癌的主要危险因素之一。然而,自50年代起全脂牛奶的消费稳步下降,代之为脱脂牛奶,而乳腺癌的发病率却有所增加,此现象使上述理论面临挑战。有学者用逐步回归法分析了40个国家饮食与女性乳腺癌、卵巢癌及子宫内膜癌发病率和死亡率的相关性,其相关系数分别为0.817、0.779和0.814,推测牛奶和乳制品中雌激素与乳腺癌、卵巢癌和子宫内膜癌的发生有关。
  文献报道牛奶及乳制品消费增加了男性前列腺癌发生的危险度,但其中的机制尚不清楚。有学者研究前列腺癌的发病因素时,发现乳制品中的钙可降低1,25(OH)2D3的浓度, 1,25(OH)2D3为前列腺的保护因子,故乳制品和钙是男性前列腺癌发生危险因素之一。但研究人员对大量的文献分析后认为,牛奶中的脂肪和钙不能完全解释前列腺癌的发生,提出牛奶及乳制品中的雌激素可能为前列腺癌发生的诱因之一。
  牛奶中的雌激素是否会影响儿童的生长发育和生殖系统发育等,目前研究资料甚少。然而,青春期前儿童体内产生雌激素少,对于外源性激素敏感性较高,暴露于外源性性激素对于其是危险的,可能使其生长加速和/或出现乳房发育等。研究发现,生活方式的改变和环境因素可能是性早熟的重要病因之一。虽然目前没有直接证据证明牛奶中的雌性激素可能引起上述疾病,但研究人员发现,人参蜂王浆可引起儿童性早熟,而其中就含有相当量的雌激素。研究人员在体外研究雌二醇对幼年雌鼠下丘脑GnRH脉冲式分泌的影响时,发现注射雌二醇后可出现GnRH 脉冲间隙减少,阴道开口及首次发情时间提前,认为雌二醇可影响新生雌鼠大脑中与性激素分泌有关细胞的分化,导致性早熟。研究人员就牛奶对雌雄大鼠亲代子代生殖功能的影响进行研究,发现牛奶对两代生育力、生殖能力及生殖器官发育等方面无明显损害,但在均衡营养的前提下, 牛奶对大鼠生长有促进作用, 牛奶组子代中有1例出生时即死亡,3例有骨骼异常,而在对照组中未出现类似情况,该结果是否与牛奶中的雌激素有关,需要进一步研究。
  
3 结论与展望
随着环境雌激素的进一步深入研究,食物源性雌激素的摄入对人类健康究竟有无影响、有何影响已越来越引起广大学者的关注。牛奶是人们重要食品之一,营养丰富,但现代消费的牛奶不同于100年前,雌激素含量增加。牛奶中的雌激素是环境雌激素的一种,而西方饮食中的雌激素有相当部分来源于乳制品,可能对人体存在潜在的危害,如乳腺、卵巢和前列腺肿瘤等一些激素相关性肿瘤的发生或生殖系统发育异常等。
  目前CAC、EC、美国FDA等对牛奶生产的认证、包装、标识及检测试验方法等都逐一进行了规定,而对于牛奶中雌激素标准尚无明确规定。而我国目前对于牛奶的安全性管理和相关研究大多集中在食品的微生物指标、重金属指标、农药及抗生素残留指标等方面,有关牛奶中激素安全性研究甚少。目前尚无直接证据证实牛奶中的雌性激素对人体有害。现代牛奶中的雌激素对人类健康是否有影响及影响有多大,是现代食品激素安全所面临的新课题。

发布日期: 2015-08-19   

无锡市第四人民医院 徐庄剑 教授

徐庄剑,男,主任医师,教授,硕士生导师。江苏省小儿内分泌学组副组长,苏州