陶曉明

(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，哈爾濱 150028)

0 引 言

研究顯示，經(jīng)常食用乳制品可能有助于降低慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)，如心血管疾病、糖尿病、肥胖、代謝綜合征和許多類型的癌癥。并且牛奶和奶制品在兒童成長，維持身體健康和預(yù)防慢性疾病等方面的有著重要的意義[1]。近來某些牛奶加工商和零售商開始關(guān)注描述特殊生產(chǎn)系統(tǒng)和奶牛場管理程序的標(biāo)識說明，從而誤導(dǎo)消費(fèi)者認(rèn)為在特定條件下生產(chǎn)的牛奶比其他的更健康或更安全。標(biāo)識包括有機(jī)耕作，不使用轉(zhuǎn)基因生物、農(nóng)藥、離子載體抗生素和市場上銷售的重組牛生長激素(r-bST)的無添加牛奶[2]。無添加標(biāo)識可能意味著有該種標(biāo)識的牛奶比沒有的更好、更安全，因?yàn)榇蠖鄶?shù)消費(fèi)者并不了解牧場飼養(yǎng)、過程管理、牛奶加工以及零售店配送的具體知識。

1 牛生長激素(bST)

公眾對新技術(shù)的看法是科學(xué)應(yīng)用的一個(gè)重要組成部分，作為生物技術(shù)首批產(chǎn)品之一的bST更是如此。在美國，有報(bào)道稱使用bST來喂養(yǎng)奶牛，會(huì)導(dǎo)致奶?；及┌Y和一種類似艾滋病的疾??；增加牛奶中抗生素的量；導(dǎo)致瘋牛病和增加乳腺炎的發(fā)病率；并導(dǎo)致過度代謝和奶牛的過早衰老。這些都是沒有事實(shí)依據(jù)的。

1.1 r-bST

牛生長激素是由垂體前葉腺產(chǎn)生的一種天然的蛋白質(zhì)激素并且是奶牛泌乳的重要物質(zhì)。bST的濃度與牛奶的產(chǎn)生水平有很大的聯(lián)系。經(jīng)過調(diào)查，美國食品和藥物管理局(FDA)在1993年批準(zhǔn)了使用r-bST來增加牛奶的產(chǎn)量和效率，并指出這種做法對奶牛和消費(fèi)者是無害的。針對9～10周的產(chǎn)奶奶牛兩周一次的皮下注射補(bǔ)充r-bST，在奶牛產(chǎn)奶達(dá)到最高峰值之后，產(chǎn)奶量和r-bST的量開始下降。大量的數(shù)據(jù)表明這種方法對牛奶產(chǎn)量的影響是顯著的，bST不僅能夠提高牛奶產(chǎn)量，并還能夠延長泌乳的時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，牛奶的產(chǎn)量可以增加10%～15%(4～6 kg/d)，并顯飼料的利用率也有了顯著地提高(約為12%)。

1.2 添加r-bST的牛奶安全性

(1)人類食用添加r-bST的奶牛產(chǎn)的牛奶的安全性和r-bST對動(dòng)物的健康的影響是消費(fèi)者關(guān)注的問題。FDA證實(shí)添加r-bST的牛奶或肉類是安全的：牛生長激素是一種蛋白質(zhì)，和飲食中的所有植物、動(dòng)物蛋白一樣會(huì)被胃腸消化成氨基酸和多肽，并不會(huì)出現(xiàn)激素。這一結(jié)論是基于對老鼠注射100倍于商業(yè)注射計(jì)量的基礎(chǔ)之上得出的(在mg/kg體質(zhì)量的基礎(chǔ)上)。

(2)牛生長激素具有物種特異性，在人體內(nèi)并沒有生物特性，因?yàn)槿祟惖纳L激素和bST的氨基酸序列只有大約35%相似度。由于bST是非靈長類動(dòng)物的生長激素，這種差異從生物學(xué)角度來說它在人身上不可能有受體。

(3)大多數(shù)的加工成嬰幼兒配方奶粉的bST牛奶都是通過巴氏殺菌的。自從有了bST的出現(xiàn)，研究者的注意力就轉(zhuǎn)向了胰島素生長因子 (IGF-1)，通過促進(jìn)IGF-1激素的產(chǎn)生來增加產(chǎn)奶量并且這種IGF-1激素會(huì)存在于牛奶中。牛和人類IGF-1在結(jié)構(gòu)上是相同的，IGF-1是正常人類胃腸的分泌物并在細(xì)胞的分裂過程中發(fā)揮著作用。考慮r-bST牛奶里IGF-1質(zhì)量濃度的提高可能增加人類不正常的細(xì)胞分裂和患腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)，人們開始研究類比人體體液IGF–1在牛奶或者人乳里的正常濃度。一些實(shí)驗(yàn)表明產(chǎn)犢兩百天后母牛牛奶中IGF-1質(zhì)量濃度由150 μg/L變?yōu)?.5 μg/L。這說明，在添加r-bST和沒補(bǔ)充的奶牛之間IGF-1的質(zhì)量濃度沒有區(qū)別。而另一些研究表明IGF-1的質(zhì)量濃度會(huì)增加兩到五倍(1～9與1～13 μg/L)。 然而，這比人乳(5～10 μg/L) 中所含IGF-1、 血漿中每分鐘流過的IGF-1、以及日常胃腸分泌的IGF-1的平均值都要低。如果IGF-1完全由消化與吸收來提供的話，那么成年人每天需要消耗270杯牛奶來補(bǔ)充人類唾液和腸道中IGF-1的產(chǎn)量。因此，它不會(huì)帶來任何健康風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 r-bST對牛奶成份，生產(chǎn)特性和乳制品的影響

國外關(guān)于r-bST對牛奶總成分(脂肪，蛋白質(zhì)，乳糖)的影響已經(jīng)做了超過200次的實(shí)驗(yàn)。在哺乳期的前幾個(gè)星期，牛奶中脂肪的質(zhì)量濃度會(huì)有細(xì)微的變化。然而，這些變化與發(fā)生在泌乳期的變化相比都是短暫的而且無關(guān)緊要的。牛奶中乳糖的質(zhì)量濃度通常是恒定的，脂肪的質(zhì)量濃度有輕微的不同，蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度由于遺傳、年齡、泌乳階段、環(huán)境和季節(jié)等因素的影響差別會(huì)很大。這些因素對添加r-bST和未添加rbST奶牛所產(chǎn)牛奶成分的影響程度是一樣的。牛奶成分的變化會(huì)對乳制品的生產(chǎn)產(chǎn)生重大的影響。例如，奶酪產(chǎn)量會(huì)受到牛奶中乳酪蛋白質(zhì)量濃度的影響，牛奶的氧化和酸化會(huì)對牛奶的口味造成影響，而這些影響在整個(gè)乳制品生產(chǎn)過程中包括牛奶的凝固點(diǎn)、pH值、醇穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、蛋白酶、脂肪酶、被氧化性、感官特性和乳制品的風(fēng)味，有無添加r-bST都是一致的。有研究表明，與無添加r-bST的牛奶相比添加rbST奶牛的牛奶對凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)的凝乳硬度、柔軟性和奶酪的產(chǎn)量都沒有影響。此外，添加r-bST的牛奶和奶制品在維生素A、硫胺素、核黃素、維生素B12、泛酸膽堿等方面的濃度與無添加也沒有不同。

1.4 r-bST對動(dòng)物健康的影響

要驗(yàn)證bST對奶牛是安全的，F(xiàn)DA要求對實(shí)驗(yàn)牛進(jìn)行商業(yè)安全計(jì)量60倍的兩周的注射或者6倍計(jì)量2個(gè)哺乳期的注射。沒有發(fā)現(xiàn)對動(dòng)物健康有任何的影響。

Bauman調(diào)查了數(shù)百個(gè)關(guān)于r-bST的研究，沒有發(fā)現(xiàn)任何由于添加r-bST造成疾病發(fā)病率上升的研究案例。歐盟獸醫(yī)醫(yī)療產(chǎn)品委員會(huì)(CVMP)給出的結(jié)論是，沒有任何依據(jù)證明r-bST的添加增加了臨床型乳腺炎的發(fā)病率。這一結(jié)論得到了很多研究結(jié)果的支持[3]。乳腺炎的發(fā)病率是與牛奶產(chǎn)量有關(guān)量的。國際乳品聯(lián)合會(huì)證實(shí)添加r-bST的奶牛，r-BST的補(bǔ)充對乳腺炎的發(fā)病率沒有影響。由于添加r-bST增加了乳腺炎的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致使用大量抗生素并造成殘留的問題，糧農(nóng)組織/世衛(wèi)組織專家委員會(huì)對此給出的結(jié)論是，在有實(shí)踐管理并嚴(yán)格按照標(biāo)識指示使用抗生素的企業(yè)不僅沒有高風(fēng)險(xiǎn)而且沒有藥物殘留[4]。

2 離子載體抗生素

包括南非在內(nèi)的許多國家，在牛肉、家禽和奶制品等很多領(lǐng)域廣泛使用離子載體抗生素。在反芻動(dòng)物中，離子載體抑制革蘭氏陽性菌，隨后改變瘤胃的發(fā)酵模式，從而導(dǎo)致在牛飼料中能量和N的增加。離子載體通常會(huì)略微的減少飼料攝入量，但是通過離子載體在瘤胃內(nèi)對飼料的作用，會(huì)增加營養(yǎng)物質(zhì)尤其是丙酸。這增加了能量的平衡，從而提高了牛奶的產(chǎn)量、牛奶的產(chǎn)率和免疫系統(tǒng)反應(yīng)的效率[5]。由于動(dòng)態(tài)能量的增加，母牛在過渡期特別是泌乳早期可以受益于離子載體的補(bǔ)充。離子載體有助于降低身體儲(chǔ)備的使用，這證明了血液中無酯化脂肪酸和酮類以及葡萄糖的增加。動(dòng)物的臨床表現(xiàn)為酮病和皺胃移位病的低發(fā)率，身體機(jī)能損耗的降低以及酸中毒、囊腫的發(fā)生率降低，并且能夠增加產(chǎn)奶量和產(chǎn)奶效率。關(guān)于離子載體作用機(jī)理的全面審查結(jié)果已經(jīng)發(fā)布出版了[6]。

2.1 對產(chǎn)品的影響

實(shí)驗(yàn)表明，奶牛在補(bǔ)充了離子載體后增加了產(chǎn)奶量，平均范圍在7%。乳脂率通常減少約，并對乳蛋白質(zhì)的響應(yīng)也是有變化的。添加的奶牛產(chǎn)奶量增加，DMI下降，牛奶生產(chǎn)效率提高。乳脂率和乳蛋白率也分別下降，但是蛋白質(zhì)的產(chǎn)量是有所增加的，脂肪的產(chǎn)量也沒受到影響。莫能菌素與鏈脂肪酸短期內(nèi)減少，但共軛亞油酸增加了。這表明，牛的風(fēng)險(xiǎn)負(fù)能量基本平衡，如泌乳早期和圍產(chǎn)期奶牛，以及代謝紊亂的奶牛(肥胖牛)來自離子載體的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更大。針對這些奶牛實(shí)施的策略應(yīng)該滿足最大限額的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

2.2 公眾對離子載體抗生素使用安全的關(guān)注

當(dāng)前畜牧業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)面臨“衛(wèi)生，綠色和道德”等動(dòng)物產(chǎn)品推廣的挑戰(zhàn)和制約。 “衛(wèi)生”是指消費(fèi)者對無添加(尤其是抗生素類的添加)、產(chǎn)品質(zhì)量安全和營養(yǎng)食品生產(chǎn)安全要求的提高。這導(dǎo)致了歐盟從2006年1月開始禁止使用抗生素(包括離子載體)用于促進(jìn)動(dòng)物生長。但是這些顧慮是沒有必要的：

(1)離子載體從來沒有作為人類的抗生素使用。

(2)離子載體與抗生素的治療模式完全不同。

(3)離子載體抗性似乎是一種適應(yīng)過程而不是外源基因的突變或重組。因?yàn)樗鬆钛挎邨U菌F可以很容易的適應(yīng)離子載體，Houlihan和 Russell 2003年利用這種桿菌作為模型來確定離子載體抗性是否增加對其他抗生素類型的耐藥性。 結(jié)果表明，離子載體抗性培養(yǎng)的梭狀芽孢桿菌F一樣容易受到其他類抗生素的影響。結(jié)論是由于離子載體的高度復(fù)雜性和特異性，在抗生素類藥物耐藥性方面沒有任何影響。 盡管這樣，牛奶和奶制品還是標(biāo)有無添加來取得消費(fèi)者信任。

3 有機(jī)和常規(guī)生產(chǎn)系統(tǒng)

有機(jī)農(nóng)業(yè)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。主要目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，包括經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)性。

有機(jī)牛奶比r-bST自由牛奶或傳統(tǒng)的牛奶更健康問題，目前沒有科學(xué)依據(jù)支持有機(jī)食品比和傳統(tǒng)食品更能改善健康、營養(yǎng)和安全的說法。牛奶零售商的標(biāo)識如無添加r-bST牛奶、有機(jī)牛奶和無菌牛奶是指不同的生產(chǎn)和管理系統(tǒng)，而這些標(biāo)識沒有標(biāo)注牛奶成分或營養(yǎng)價(jià)值，這更能迷惑消費(fèi)。農(nóng)產(chǎn)管理相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)只有很少的關(guān)于數(shù)量、營養(yǎng)物、激素構(gòu)成3個(gè)方面的研究。來自美國48個(gè)洲的調(diào)查表明，各類牛奶樣品比較營養(yǎng)價(jià)值、質(zhì)量和激素成分只有少量微乎其微的差別。使用rbST不影響牛奶成分，并且與3種牛奶(傳統(tǒng)、無添加rbST、有機(jī))的構(gòu)成也很相似。在另一項(xiàng)研究中北卡羅萊納洲的年進(jìn)行了7個(gè)有機(jī)牛群管理和7個(gè)傳統(tǒng)牛群管理的對比。沒有觀察到有機(jī)和常規(guī)奶牛場之間的鱗狀細(xì)胞癌的不同。盡管差異管理、牛奶質(zhì)量在有機(jī)奶牛場和常規(guī)奶牛場之間非常相似。有報(bào)道說含共軛亞油酸(CLA)的牛奶對健康有好處，這引起了管理者的關(guān)注。但是實(shí)驗(yàn)表明在營養(yǎng)、質(zhì)量和牛奶中激素構(gòu)成方面三個(gè)奶牛場生產(chǎn)和管理系統(tǒng)是沒有或只有很小差別的。所以，消費(fèi)者也應(yīng)該根據(jù)牛奶生產(chǎn)系統(tǒng)不同來挑選牛奶而不是根據(jù)有無“無添加”標(biāo)識。

4 新技術(shù)對環(huán)境的影響

聯(lián)合國宣布到2050年世界人口總額將達(dá)到90億以上，這就要求在與今天相同的土地面積的情況下增加100%的糧食產(chǎn)量。FAO指出這額外70%的糧食供應(yīng)必須由提高效率的新技術(shù)的使用來實(shí)現(xiàn)。

有機(jī)食品生產(chǎn)通常需要更多的飼料而且產(chǎn)量也少，這是不符合當(dāng)今世界不斷增長的對糧食需求的情況的。在有機(jī)管理的體系下生產(chǎn)力會(huì)有顯著的下降，會(huì)減少牛奶收益率的15%到27%。生產(chǎn)率的下降體現(xiàn)在有機(jī)乳制品的生產(chǎn)需要更多的飼料、單位土地和水資源，還有對環(huán)境的嚴(yán)重破壞。據(jù)估計(jì)在全球范圍內(nèi)，畜牧業(yè)造成的溫室氣體(GHG)排放占了大約18%，乳制品行業(yè)往往是這一環(huán)境危害的主要原因。在工業(yè)國家里飼料和牛奶的產(chǎn)生加工占環(huán)境污染的80%，在發(fā)展中國家這一比例甚至更高(UN/FAO,2010)。最近的統(tǒng)計(jì)顯示肉類也加到奶制品的統(tǒng)計(jì)中去，那么畜牧業(yè)占溫室氣體(GHG)總排放量的14.5%，奶制品在2.9%到4%這一數(shù)字在南非的畜牧業(yè)約為5%到6%，奶制品在10%。

4.1 科技對乳品業(yè)的影響

通過使用科學(xué)技術(shù)改善生產(chǎn)效率來減輕環(huán)境對奶牛群的影響是目前最符合現(xiàn)實(shí)需要的方法。在過去的60年，美國乳品行業(yè)在效率上取得了巨大的進(jìn)步。在1944年，奶牛的頭數(shù)已達(dá)到2560萬頭牛，奶產(chǎn)量530億t；在2007年，920萬頭生產(chǎn)了840 kg牛奶，平均每頭奶牛的產(chǎn)奶量翻了4倍。通過生產(chǎn)和管理實(shí)踐來實(shí)現(xiàn)潛在收益的最大化，并改善奶牛的健康狀況[7]。此外，目前每公斤牛奶的碳排放量已經(jīng)減少了63%，1940年代的生產(chǎn)系統(tǒng)類似于今天的有機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式相比有機(jī)環(huán)境下的生產(chǎn)模式會(huì)增加每公斤牛奶的資源利用率和碳循環(huán)率。盡管健康組織和政府機(jī)構(gòu)已經(jīng)公布過，農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用沒有任何負(fù)面影響，但是人們還是認(rèn)為基因改造、抗生素和激素還是會(huì)威脅人類和動(dòng)物的健康。采用管理實(shí)踐鼓勵(lì)乳制品生產(chǎn)商使用這些技術(shù)，有助于改善和保護(hù)環(huán)境。

4.2 r-bST對環(huán)境的影響

在過去的3年里，在改善乳制品的生產(chǎn)效率并降低乳業(yè)對環(huán)境的影響方面r-bST技術(shù)做出了顯著貢獻(xiàn)。Capper等人發(fā)明了一種比較1×106頭奶牛在添加r-bst和無添加生產(chǎn)過程中對環(huán)境影響的隨機(jī)預(yù)測模型。添加組的奶年產(chǎn)量為141億kg，然而，從對比組要產(chǎn)生等量的牛奶需要額外補(bǔ)充1.57×105頭泌乳牛和1.77×105頭干奶牛和小乳牛。添加r-bST奶牛節(jié)省了2.3×105t飼料，5.4×106英畝的土地，并在肥料和殺蟲劑用量上有顯著的節(jié)省[8]。此外,添加r-bST的幾百萬頭奶牛減少礦物燃料消耗7.29×108MJ，電力節(jié)省1.56×108kW·h，這可以給16 000個(gè)家庭供電，并減少了釋放到大氣中的甲烷和一氧化二氮，節(jié)省的水足夠10 000家生活使用。這相當(dāng)于每年減少19億kg的碳排放量，相當(dāng)于從公路上減少4×105輛汽車或種植3億棵樹。從南非的角度來看，如果三分之一的奶牛補(bǔ)充r-bST，牛奶的成本會(huì)降低3倍。這說明r-bST的廣泛應(yīng)用可以大幅降低奶牛生產(chǎn)對環(huán)境的影響。

4.3 離子載體對環(huán)境的影響

雖然離子載體有時(shí)被誤認(rèn)為是非自然的化學(xué)飼料類抗生素，莫能菌素是由細(xì)菌肉桂地鏈霉菌發(fā)生化合反應(yīng)的產(chǎn)物。莫能菌素能增加瘤胃中的能量代謝效率，而在瘤胃總VFA濃度沒有變化的情況下，乙酸和丁酸的摩爾比例下降，甲烷的增加，瘤胃丙酸產(chǎn)量可以減少高達(dá)31%發(fā)現(xiàn)，每天喂食莫能菌素240 mg，會(huì)導(dǎo)致甲烷產(chǎn)量降低了21%。研究表明，對以黑麥草為主飼料的奶牛持續(xù)喂養(yǎng)兩個(gè)多月素緩釋膠囊后，通過測量甲烷排放量發(fā)現(xiàn)其排放量削減了9%。在報(bào)道中指出，每千克飼料中添加24 mg的DM素，甲烷的產(chǎn)量降低3.6%[9]。提供的證據(jù)表明，莫能菌素對CH4排放的影響可能和劑量有關(guān)；當(dāng)劑量小于15 mg/kg時(shí)DM沒有減少甲烷排放，在劑量為24～35 mg/kgDM 可減少CH4排放量的3%到8%[10]。

5 結(jié) 論

基于以下結(jié)論，各種健康組織和政府組織認(rèn)為添加r-bST奶牛的奶對于人類來說是安全的：

(1)牛生長激素是與所有的動(dòng)植物蛋白一樣會(huì)在胃腸道內(nèi)消化的蛋白質(zhì)類激素，

(2)牛生長激素具有物種特異性，在人體內(nèi)并沒有生物特性

(3)大多數(shù)的bST是通過巴氏滅菌法提取出來的，牛奶中的IGF-1平均濃度高于人乳，而且和人類唾液和胃腸中每分鐘分泌的IGF-1量基本相同，因此不會(huì)對人類的健康構(gòu)成威脅。所有的牛奶都是有益健康的，在不同生產(chǎn)系統(tǒng)下生產(chǎn)的牛奶(常規(guī)，無添加r-bst牛奶，有機(jī)牛奶)只有略微的不同。各種研究也證實(shí)，r-bST對奶酪和酸奶等重要乳制品的口味和生產(chǎn)工藝沒有任何影響。公眾擔(dān)心飲用飼料中添加過離子載體抗生素的奶牛產(chǎn)的牛奶，在人類治療疾病過程中會(huì)增加對抗生素的抗藥性，這都是沒有科學(xué)依據(jù)的。有機(jī)食品生產(chǎn)系統(tǒng)通常需要更多的資源投入，然而只有很少的食物產(chǎn)出，并且每公斤牛奶需要更多的碳排放量，這對解決世界日益增長的糧食供應(yīng)需是不利的。環(huán)境作用、生產(chǎn)系統(tǒng)的選擇和技術(shù)的使用必須從生產(chǎn)能力和效率的整體評價(jià)上考慮，而不是只著眼于人們的主觀意識、不準(zhǔn)確的信息和對未來的食品生產(chǎn)思想的缺乏了解的基礎(chǔ)上。

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