【母婴新闻】人乳化”牛奶能大规模生产吗？

2017年4月1日，安徽省淮北市西强乳业集团有限公司乳品加工车间。(东方集成电路/地图)

(本文首次发表于2017年6月1日《南方周末》)

利用基因工程技术使牛奶含有一部分人乳，只是人类乳化牛奶转化的开始。未来人们可能会乳化更接近母乳的牛奶，比如在牛奶中引入主要的人乳蛋白等牛奶成分，去除所有的致敏蛋白和大部分不适合人体消化吸收的牛奶成分如乳糖、酪蛋白等。

六年前，中国农业大学的研究人员在国际学术期刊《公共科学图书馆& middot一篇关于人类溶菌酶基因工程牛的研究论文发表在plos one上，出乎意料的引起了英国《每日电讯报》、NBC、福克斯新闻网等数十家国际知名媒体的后续报道，媒体惊呼& lsquo乳化牛奶来了。最近，同一个研究小组培育出了新的基因工程奶牛，这似乎离母乳大规模工业化生产的时代又近了一步。

母乳超乎想象

大多数婴儿出生后，可以吃一些母乳，以至于人们把母乳当成了一种常见的食物，甚至没有得到应有的重视和珍惜。事实上，母乳是婴幼儿最好的食物。除了提供婴幼儿身体发育所需的全部营养外，其他好处是超乎想象的，有些好处是伴随着生命的。

世界卫生组织进行的14项母乳喂养与智商相关性的研究统计发现，母乳喂养的孩子智商比不母乳喂养的孩子平均提高了3.5个百分点。2015年4月，《柳叶刀》全球健康杂志对巴西近6000名新生儿进行了为期30年的随访研究。发现母乳喂养12个月以上的孩子平均智力比1个月以下的孩子高3.76个点，月工作收入也增加了341巴西雷亚尔(约合750元人民币)。

研究表明，母乳可以显著增强婴幼儿的免疫力，大大降低儿童青少年患腹泻、呼吸道疾病、肥胖和糖尿病的风险，甚至降低儿童患癌症的风险。根据以色列海法大学的一项研究，母乳喂养可以将儿童患白血病和淋巴瘤的风险降低64%。令人惊讶的是，母乳喂养还可以降低母亲患乳腺癌、子宫癌和糖尿病的风险。根据国际著名医学杂志《柳叶刀》的报道，如果母乳喂养能够完全普及，每年将挽救82万婴儿的生命。

相比牛奶，母乳更适合婴幼儿食用和消化，富含多种免疫球蛋白、乳铁蛋白、溶菌酶和多不饱和脂肪酸等活性成分。因此，世界卫生组织建议纯母乳喂养至少6个月，并建议婴儿在持续母乳喂养的基础上接受补充食物，直至2岁或以上。

有些婴儿不能吃母乳

不幸的是，根据《柳叶刀》的报告，全球母乳喂养率在过去20年中没有显著增加。中低收入国家只有37%的婴儿是6个月纯母乳喂养，而高收入国家则更低，比如美国只有20%。据国家卫生计生委统计，我国纯母乳喂养率不足30%，而城市母乳喂养率仅为16%。

据调查，年轻母亲的工作压力大是母乳喂养率低的最重要原因之一。有的妈妈为了健身放弃母乳喂养，有的妈妈因为生病、早产等原因缺乳。据世界卫生组织估计，全球每年约有1500万早产儿出生，其中约有100万5岁以下婴儿死于与早产相关的问题，中低收入国家的早产儿死亡率较高，母乳喂养不足是主要原因之一。

为了向这些早产儿和其他婴儿提供母乳，许多国家建立了公益母乳库或母乳库，收集和储存一些年轻哺乳母亲捐赠的母乳，并以较低的成本提供给需要母乳的婴儿。美国是第一个建立母乳银行的国家。自1985年以来，建立了第一家母乳银行。目前，北美母乳银行协会有18家母乳银行，遍布美国和加拿大。广州妇幼保健院也于2013年5月建立了中国第一家母乳银行。但总的来说，母乳还是很稀缺的，很难满足需求。

母亲只能在无法母乳喂养的情况下选择配方奶粉，而婴儿配方奶粉在营养、功能、吸收率等方面无法与母乳相比，导致肥胖、体质差、易患病等一系列问题，给整个社会带来巨大的医疗负担。

奶牛挤出人奶

世界卫生组织(WHO)和各国卫生部门正在积极采取各种政策措施，力争到2025年将6个月纯母乳喂养率提高到50%以上。鉴于许多婴儿，尤其是早产儿，无法获得足够的母乳，科学家们也在积极努力，希望通过基因工程技术培育奶牛新品种，大规模生产富含母乳的人用乳化奶。

在这个研究领域，荷兰科学家走在前列。2002年，荷兰制药生物制药公司的研究人员通过显微注射开发了一种基因工程奶牛。这头奶牛产的牛奶中含有人乳铁蛋白，约占牛奶蛋白质的10%。这种人乳铁蛋白与母乳中的乳铁蛋白具有相同的结构、理化性质和生物学功能。经过一系列安全性评估后，该公司于2005年向美国食品和药物管理局提交了将重组人乳铁蛋白上市的申请。但为了专注于基因工程兔的研究，公司很快主动撤回了重组人乳铁蛋白上市申请。之后，公司开发了世界上首个由基因工程兔生产的重组蛋白药物重组人c1酯酶抑制剂(商品名:ruconest)，分别于2010年和2014年获准在欧盟和美国上市，目前正与中国医药集团合作

由于转基因奶牛的生产效率低、生产周期长、成本高，世界上从事转基因奶牛研发的机构和科学家并不多，中国科学家出身落后，成为该领域的领导者。荷兰法明自然与中土公司；生物技术发表研究成果三年后，中国农业大学的研究人员利用体细胞克隆技术，先后培育出表达水平较高的人乳铁蛋白和人α。有300多头用乳清白蛋白和人溶菌酶基因改造的奶牛。这些蛋白质是母乳中的重要蛋白质，其含量远高于牛奶中的同类蛋白质。其中人乳铁蛋白具有促进铁吸收、抗菌、提高免疫力、防癌等多种生理功能。人物& alpha乳清白蛋白含有人体所需的所有必需氨基酸，能促进睡眠和神经发育。与油酸结合后，还能杀灭引起子宫肿瘤、尖锐湿疣等疾病的乳头瘤病毒；人溶菌酶也是人乳中重要的防御因子，具有抑菌和增强免疫力的作用。

这些含有人乳蛋白的基因工程奶牛的研究结果发表在科学公共图书馆& middot《综合》等学术期刊出版后，英国《每日电讯报》、NBC、福克斯新闻网等数十家国际媒体。，跟进研究成果，这些媒体惊呼乳化奶来了，在国际上引起了很大反响。

之后，中国农业大学的研究人员对这些乳化乳制品进行了深入的安全性评价和功能性评价，并对一些早期表达水平不理想的品种进行了再培育。其中，新型人溶菌酶基因工程奶牛采用了全新的全人类基因结构，重组人溶菌酶含量从每升牛奶不到1 mg提高到3 g，也具有与天然人溶菌酶相同的生物学功能，更具产业化开发价值。研究结果发表在2016年5月的《科学报告》上，这是英国的一份自然杂志。中国农业大学人类乳化奶项目负责人戴表示，该研究团队目前正致力于基因工程奶牛的选育和人类乳化奶产品的开发，希望能尽快推动人类乳化奶产品上市。

除了在牛奶中引入人乳蛋白和不饱和脂肪酸外，牛奶中还有很多过敏原，如β；乳球蛋白，α；S1酪蛋白等。这些过敏蛋白在人乳中不存在或者非常小。去除或减少这些过敏原也是牛奶乳化的重要一步。2011年，中国农业大学的研究人员在《细胞研究》上发表了一篇论文，宣布首次使用锌指酶技术将两头奶牛β；乳球蛋白基因被删除，然后β；在这些奶牛生产的牛奶中检测不到乳球蛋白，这也是世界上第一次培育基因编辑奶牛。目前这些牛已经繁殖到第三代。2012年，新西兰agresearch中心的科学家采取了不同的方法，使用rna干扰技术制作β；乳球蛋白基因沉默，不能正常表达，基本实现了β的去除；乳球蛋白的目的也使得牛奶中的酪蛋白含量惊人地增加了很多。

人用乳化牛奶安全吗

将这些乳化的基因工程牛转入人乳蛋白基因，在牛奶中分泌重组人乳蛋白，与母乳中的蛋白结构和功能基本一致，安全性不言而喻。从人类开始，大多数婴幼儿都要吃富含人乳蛋白的母乳才能生存。可以说人类食用人乳蛋白至少有几十万年了，所以食用含人乳蛋白的人体乳化奶基本不存在安全问题。

当然，严谨的科学家不能依靠推理来确定人类的乳化牛奶是否可以安全食用。它们还需要根据相关法律法规的要求进行严格的安全检测和评估，并获得相关部门的批准后才能上市。据戴介绍，人乳经过了长期严格的安全性评价，这些安全性检测是由政府指定的权威检测机构进行的。检测内容包括重组人乳蛋白是否会引起过敏，是否会对实验动物的遗传性能造成损害，实验动物食用一个月和三个月后是否会引起中毒反应或其他不良反应。通过严格的检测，不同机构的检测结果一致证明，含有重组人乳蛋白的人用乳化牛奶和普通牛奶一样安全。这些检测结果也已在《药物与化学毒理学》、《食品与农业免疫学》、《中国食品卫生学杂志》等国内外学术期刊上发表，并受到国内外所有同行和读者的公开监督和评价。

同时，中国疾病预防控制中心和国家食品风险评估中心的研究人员也对人乳脂乳的功能进行了测试，并在《食品与功能》、《分子生物学报告》、《北京大学学报》等英国杂志上发表了研究论文，揭示了含有人乳铁蛋白或重组人乳铁蛋白的人乳脂乳可以促进小鼠的生长发育，缓解小鼠沙门氏菌感染的症状，增强新生仔猪的免疫力，减少腹泻，改善缺铁性贫血。

值得一提的是，荷兰法明公司培育的人乳铁蛋白基因工程牛并未消失，而是委托加州大学戴维斯分校进行后续安全性评价和功能性评价。根据《英国食品与功能》和《美国乳品科学杂志》的研究人员发表的论文，重组人乳铁蛋白可以显著增强胃肠功能。

可以看出，这些基因工程奶牛在人乳中引入了功能蛋白，如人乳铁蛋白和人&α；乳清白蛋白、人溶菌酶等单一功能成分，或者利用基因编辑技术删除β；乳球蛋白等过敏性蛋白质使这些牛奶含有一些人乳成分，但这只是人类乳化牛奶转化的开始。未来可能会出现更接近母乳的人类乳化奶。比如通过基因工程技术将主要人乳蛋白等人乳成分引入到牛奶中，去除所有致敏蛋白和大部分不适合人体消化吸收的牛奶成分如乳糖、酪蛋白等。有望为早产儿乃至癌症患者提供极大的帮助。