三聚氰胺和它的表兄弟们

声明：本人大学有机化学几乎不及格，因此文中所述仅代表本人想法，不建议以本文作为任何讨论的论据。本文对食品的选购无指导意义。引用和转载本文必须包括原 blog 链接和本声明。

现在写奶粉事件不知道是不是有点后知后觉。不过没有刻意去搜集信息的我也没有搞清楚为什么三聚氰胺会导致结石，美国 FDA 在2007年进行的风险评估（有兴趣的同学可以到译言翻译此文）表明三聚氰胺的对老鼠的半致死剂量（LD₅₀）是3161毫克/公斤体重，毒理学里这算是个很大的量，所以报告在 executive summary 里说食用含三聚氰胺的饲料喂养的动物制品并不对人体健康产生威胁。但同时，报告也注意到了对狗的喂养实验中被投喂1200毫克/千克体重/天并持续一年的狗出现了结晶尿现象（crystalluria，求正确译名），对食用了含三聚氰胺饲料而死亡的宠物的尸检则显示它们死于急性或亚慢性肾衰竭。这份报告也注意到了结石现象，指出13周的鼠类实验中不产生不良作用的最高限是63毫克/千克体重/天并将其作为对人体风险评估的指导标准。

三鹿奶粉的检测结果是2563毫克/千克，按照英国的标准，婴儿每天每公斤体重摄入的婴儿配方奶粉量应为2.5-2.7盎司，合0.070到0.076千克奶粉，也就是说三鹿奶粉的受害者每天摄入的三聚氰胺至少是179毫克/千克体重。反过来算，800毫克/千克以下含量的三聚氰胺也许还不至于在一两年内造成明显的健康问题，从这个角度看，那个奶粉吵架的段子还真有些道理，也说明三鹿曝光以后对奶粉行业的全面检验是正确的和必要的，不然这个问题可能还会被埋藏很久。

虽然在零容忍的前提下，检出三聚氰胺就已经让乳制品行业被扣分不少，但是我还是想指出仅仅检验三聚氰胺一项并不是最可靠的鉴定方法。今天的 Science Blog 里有一篇文章谈到了中国的乳制品问题，并链接了去年华盛顿邮报对宠物中毒事件发表的一篇科普文章，这篇文章指出，虽然猫狗饲料中的三聚氰胺实际上远未达到致死或产生结石的剂量，但饲料中含有的另一种毒性不及三聚氰胺的化合物氰尿酸（cyanuric acid）成了帮凶。三聚氰胺和氰尿酸两种化合物的分子结构类似（见图，取自 FDA 风险评估报告），而且据报道在猫的尿液中很容易依靠氢键作用形成三个三聚氰胺和三个氰尿酸分子构成的不溶六聚体从而造成结石，即使三聚氰胺本身的含量并不超过猫的排泄能力。据报道，32毫克/千克体重单次剂量的这种聚合物就可以在猫身上造成急性肾衰竭。所幸这种聚合物在酸性环境下很容易分解。但对于胃肠功能不佳或者不完善的人它可能造成大麻烦。牛奶本身的 pH 在6.5-6.7左右，也并不是最适合分解这种聚合物的酸度。

三聚氰胺

氰尿酸

大部分简体中文媒体似乎只注意到了三聚氰胺而没有注意到它的类似物，跟去年的华盛顿邮报相比，我们也许都有点后知后觉。氰尿酸作为副产品容易在三聚氰胺加工制备过程中被混入，去年美国在宠物饲料中也有检出，而且其氯代物三氯异氰尿酸在乳制品行业中常用作消毒剂，水解后也可产生氰尿酸。由此推出即使乳制品中没有三聚氰胺，也可能混有氰尿酸。所以，要正确评估食品和饲料中三聚氰胺的危害，还应该把氰尿酸也纳入考虑当中。我不太清楚质检总局对奶粉抽检时采用的分析方法，如果使用的是蛋白质氮含量与总氮含量的差值法，则可能给出的结果已经包括了氰尿酸，但我们也关心这二者的比例。总之我们对于三聚氰胺以外的其它有机物杂质的危害应该有一定认识。反过来说，如果能通过色谱等手段证明某些乳制品里检验出的少量“三聚氰胺”只是氰尿酸的话，则不必太过担心，因为可能只是在生产过程中从器具和生产线上无意混入，而且它的（毒理学意义上而非通俗意义上的）毒性较三聚氰胺要低得多。