中华医学会
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本文引用格式：司孟琪, 党丹, 李娜. 常用母乳消毒方法的灭菌效能及其对母乳生物活性物质的影响：网状meta分析[J]. 中华围产医学杂志, 2025, 28(7): 558-568. DOI: 10.3760/cma.j.cn113903-20240617-00446. 摘要 目的系统评价常用消毒方法对母乳关键生物活性成分（乳铁蛋白、溶菌酶、免疫球蛋白A、脂肪酶及乳脂球结构）的影响及其灭菌效能。 方法系统检索中国知网、万方数据库、维普数据库和中华医学期刊全文数据库，以及PubMed、Web of Science、Cochrane Library和CINAHL等8个中英文数据库建库至2024年1月22日的文献，纳入25项对照研究。采用Stata 17.0进行网状meta分析，通过累积排序概率曲线下面积（surface under the cumulative ranking curve， SUCRA）评估不同消毒方法［低温长时消毒法（holder pasteurization， HoP）、高温短时消毒法（high-temperature short-time pasteurization， HTST）、冰冻法、高压处理技术（high-pressure processing， HPP）、高静水压技术 （high hydrostatic pressure， HHP）、紫外线消毒（ultraviolet-C， UV-C）和热超声波消毒法（thermal ultrasound， TUS）］的优劣。主要分析指标包括各生物活性物质的保留率、乳脂球结构完整性及灭菌效果（以金黄色葡萄球菌、巨细胞病毒等为代表性病原体）。 结果7种消毒方法对母乳生物活性物质的保留效果差异显著。HPP在乳铁蛋白保留方面最优［SUCRA=98.2%，保留率（92.4±3.1）%］，HHP对溶菌酶最佳［SUCRA=91.0%，保留率（88.6±2.5）%］，HTST对免疫球蛋白A最具优势［SUCRA=75.5%，保留率（72.3±4.2）%］，UV-C对脂肪酶最突出［SUCRA=92.7%，保留率（90.1±1.9）%］。HPP处理的乳脂球直径大于HoP。所有方法均达到≥6 log病原体灭活标准。金黄色葡萄球菌初始5～6 log CFU/ml时，HPP灭菌效果（6 log）优于HoP和HTST（4 log）；HHP处理巨细胞病毒30 min可使载量从5.0降至3.7 log PFU/ml，优于HoP（4.1 log）。非热力消毒（HPP、UV-C和HHP）抑制病原体优于HoP。 结论不同消毒方法对母乳生物活性成分的保留效果具有特异性。临床选择时应根据目标成分优化方案。需最大程度保留乳铁蛋白或乳脂球结构时，推荐HPP；侧重溶菌酶时宜采用HHP；保留免疫球蛋白A优先选择HTST；脂肪酶保留则UV-C最佳。所有方法均能达到安全灭菌标准，但非热力消毒技术在长期抑制病原体增殖方面更具优势，可为母乳库及临床母乳喂养提供更优选择。 关键词 母乳；生物活性物质；消毒；网状元分析 母乳是婴儿最自然、最安全、最完整的天然食物，其包含的多种生物活性物质可通过调节新生儿胃肠道、免疫系统、神经系统及影响微生物浓度，促进营养吸收和成长［1-2］。世界卫生组织和联合国儿童基金会建议纯母乳喂养至6个月，并持续母乳喂养至2岁。但因母体疾病或其他原因导致母乳产量或质量出现问题时，可能无法实现直接母乳喂养，此时捐献母乳或消毒处理后的母乳成为当前最优解决方案［3］。因此，如何通过消毒处理最大程度保留生物活性物质的完整性，成为促进母乳喂养的关键问题之一［4］。评价母乳消毒效果需兼顾2个方面，一是消毒后母乳中有效生物活性物质的保留率，二是消毒后病原微生物浓度及增殖速度的控制效果。 母乳生物活性物质主要分为3类，即具有酶特性（如脂肪酶）的成分、具有抗菌特性（溶菌酶和乳铁蛋白）和免疫特性［如免疫球蛋白（immunoglobulin， Ig）A的成分，以及具有营养特性（如乳脂球）的成分］［2］。在病原微生物方面，本研究选取耐压力灭活的金黄色葡萄球菌和易导致母乳污染及新生儿感染的巨细胞病毒作为检测指标［5-6］。 目前临床应用的母乳消毒方法有多种，包括高压处理技术、高静水压处理技术和紫外线消毒法等，但这些方法的优劣比较尚无定论。由于现有消毒方法效果对照试验中缺乏统一对照组，难以系统评估不同消毒方法对生物活性物质的保留能力，这为优化消毒方案带来了挑战。基于此，本研究以消毒后母乳主要生物活性成分的保留率、病菌载量及增殖速度为评价指标，采用网状meta分析方法，旨在为个性化、按需配置的母乳喂养方案提供消毒方法选择的循证依据。 资料与方法 一 研究注册 本研究方案已在PROSPERO国际系统综述注册库完成注册（注册号：CRD42024517002）。本研究为二次分析研究，所有纳入的原始研究均明确声明已获得受试者知情同意。 二 检索策略及筛选标准 1.检索策略开发：采用“母乳”和“消毒法”作为中文关键词，以“human milk”和“disinfection”作为英文关键词进行初步检索。基于初步检索结果，进一步确定主题词与自由词，最终构建系统检索式。 2.数据库检索实施：运用主题词结合自由词的检索策略，在以下数据库进行系统检索（检索时限为建库至2024年1月22日）：中文数据库包括中国知网、万方数据库、维普数据库和中华医学期刊全文数据库，英文数据库包括PubMed、Web of Science、Cochrane Library和CINAHL。中文检索以中国知网为例，英文检索以PubMed为例，检索策略详见表1。 表1 本研究的中英文数据库检索策略举例 注：各数据库建库至2024年1月22日；中文检索采用主题词检索，英文检索结合医学主题词和自由词；所有检索式均经过预检索测试和专家论证优化，实际检索时根据各数据库语法特点进行适当调整 3.补充检索：先通过谷歌学术进行扩展检索，随后对初步检索结果中出现频次最高的期刊进行定向追踪，确保获取截至2024年1月22日的文献资料。 4.纳入排除标准制定：（1）纳入标准明确研究对象为新生儿喂养用捐献人乳，干预措施包括热力消毒法［低温长时消毒法（holder pasteurization， HoP）（62.0±0.5） ℃持续30 min；高温短时消毒法（high-temperature short-time pasteurization， HTST） 70~75 ℃；冰冻法：－20 ℃］和非热力消毒法［高压处理技术（high-pressure processing， HPP）：200～600 MPa；高静水压技术 （high hydrostatic pressure， HHP）：200～600 MPa；微波消毒法：30～30 000 MHz；高压脉冲电场（pulsed electric field， PEF）；紫外线消毒（ultraviolet-C， UV-C）：液体深度<2 cm时接受≥90 000 μW·s/cm²照射；热超声波消毒法（thermoultrasonication， TUS）；等离子消毒］［7-8］。对照措施要求至少2种消毒方法对比，主要结局指标包括乳脂球、溶菌酶、乳铁蛋白、IgA和脂肪酶的保留率，次要指标为金黄色葡萄球菌和巨细胞病毒的微生物浓度及增殖速度。（2）排除联合消毒方法研究、添加辅助剂的研究、会议摘要、综述、不可提取数据的文献、重复发表、非中英文文献、形态改变（如粉末化）及无相关结局指标的研究。 三 数据提取与质量评估 采用漏斗图结合Egger检验的方法评估发表偏倚［11-12］。当漏斗图呈现不对称分布时，提示可能存在发表偏倚或小样本效应，此时Egger检验P<0.05可确认存在发表偏倚。通过剪补法进行敏感性分析［13］。若剪补前后合并结果的P值与效应量未发生显著变化（包括数值大小和方向），则证明研究结果稳健。 结 果 一 检索结果 1.筛选过程：通过系统检索共获得1 830篇相关文献。去除328篇重复文献后，对剩余1 502篇文献进行题目和摘要筛选，去除1 416篇不符合纳入标准的研究。随后对86篇文献进行全文精读，排除61篇文献，最终纳入25篇符合标准的高质量文献［2，14-37］。本研究的文献筛选流程见图1。 图1 本研究的文献筛选流程图 2.纳入文献的基本特征：见表1。（1）研究所在地域分布：25篇中，欧洲18篇（其中5篇在意大利），亚洲4篇，大洋洲2篇，南美洲1篇。（2）母乳样本特征：22篇研究（84%）使用过渡乳或成熟乳，仅3篇（12%）明确使用初乳；4篇（16%）采用新鲜母乳。为确保组间可比性，60%研究（15篇）采用混匀处理使母乳成分均质化，16%（4篇）采用均分法处理样本。 所有研究均采用类实验设计，未实施随机分组。在检测方法上，酶联免疫吸附法应用最为广泛（9篇，36%），其次是高效液相色谱法（6篇，24%）和质谱分析法（4篇，16%），其余研究采用多种方法联合检测（6篇，24%）。各研究在样本处理、检测指标和实验设计等方面均保持较高的一致性，为后续分析提供了可靠的数据基础。 本研究共评估了10种不同的母乳消毒方法，其中微波消毒法、PEF和等离子消毒法因缺乏与其他方法的直接对比数据而被排除，其余7种消毒方法最终纳入分析。各研究关注的结局指标分布如下：乳脂球保留率1篇［2］，乳铁蛋白保留率12篇［14-21，28，32，34，36］，溶菌酶保留率10篇［2，15-16，18-19，21，27，34-36］，IgA保留率15篇［14-22，27-28，30，32，35-36］，脂肪酶保留率11篇［2，17，21，23，25，28-30，33-34，36］。在微生物安全性方面，4篇研究评估了金黄色葡萄球菌的灭活效果［2，14，29-30］，5篇研究分析了巨细胞病毒的载量变化［20，24，26，31，37］。 表1 本meta分析纳入25篇文献的基本特征 注：HoP：低温长时消毒法（holder pasteurization）；HTST：高温短时消毒法（high temperature short-time pasteurization）；HPP：高压处理技术（high-pressure processing）；UV-C：紫外线消毒法（ultraviolet-C）；HHP：高静水压处理技术（high hydrostatic pressure）；TUS：热超声波消毒法（thermoultrasonication）；结局指标：①：乳铁蛋白；②：免疫球蛋白A；③：溶菌酶；④：脂肪酶；⑤：乳脂球；⑥：金黄色葡萄球菌；⑦：巨细胞病毒 3.文章质量评价：在偏倚风险评估中，16%（4/25）的研究存在组间基线可比性风险，40%（10/25）因检测时间点或方法差异导致结局指标测量风险。由于母乳研究的特殊性，所有纳入研究均不涉及随访相关评价项目。分析发现，纳入研究的方法学质量较好，主要风险集中在基线可比性和指标测量方面。详细的评价结果分布情况见图2（各项偏倚风险占比）和图3（各研究在不同评价维度的风险等级）。需要说明的是，虽然部分研究存在方法学局限，但通过敏感性分析显示这些局限对整体结论影响有限。 图2 纳入研究的偏倚风险比例分布 可见样本组间基线可比性、干预一致性和结局测量方式一致性领域存在一定程度的高风险（分别为16%、16%和40%），而其他评估维度如干预措施施行一致性和数据分析方法适当性等均呈现低风险 注：绿色表示低风险（Low risk of bias），黄色表示不确定风险或不适用（Unclear risk of bias or Not applicable），红色表示高风险（High risk of bias） 图3 纳入研究的质量偏倚领域图 可见部分文献在基线可比性和测量完整性领域被评估为高风险或不确定风险，而多数领域的风险评估结果为低风险 注：每行代表单项研究，每列代表评估维度，包括因果关系定义、组间基线可比性、干预一致性、是否设置对照组、结局测量完整性、数据分析可信性等；绿色圆圈表示低风险，黄色问号（?）表示不确定风险或不适用，红色圆圈表示高风险 二 网络图及不一致性检验结果 注：节点大小表示评估频率，线条粗细反映直接比较证据数量。HoP为中心节点，最多的是与其他方法进行对比；HoP：低温长时消毒法（holder pasteurization）；HTST：高温短时消毒法（high temperature short-time pasteurization）；HPP：高压处理技术（high-pressure processing）；UV-C：紫外线消毒法（ultraviolet-C）；HHP：高静水压处理技术（high hydrostatic pressure）；TUS：热超声波消毒法（thermoultrasonication） 注：交叉单元格显示2种方法比较的效应估计值（中位数及95%CI），数值越远离1（无论大于1还是小于1），表示两者的差异越大；HoP：低温长时消毒法（holder pasteurization）；HTST：高温短时消毒法（high temperature short-time pasteurization）；HPP：高压处理技术（high-pressure processing）；UV-C：紫外线消毒法（ultraviolet-C）；HHP：高静水压处理技术（high hydrostatic pressure）；TUS：热超声波消毒法（thermoultrasonication） 注：每个子图显示一种消毒方法在特定生物活性物质保留率方面的累积概率曲线，横轴为排序等级，纵轴为累积概率；HoP：低温长时消毒法（holder pasteurization）；HTST：高温短时消毒法（high temperature short-time pasteurization）；HPP：高压处理技术（high-pressure processing）；UV-C：紫外线消毒法（ultraviolet-C）；HHP：高静水压处理技术（high hydrostatic pressure）；TUS：热超声波消毒法（thermoultrasonication）；SUCRA：累积排序概率曲线下面积（surface under the cumulative ranking curve） 注：HoP：低温长时消毒法（holder pasteurization）；HTST：高温短时消毒法（high temperature short-time pasteurization）；HPP：高压处理技术（high-pressure processing）；UV-C：紫外线消毒法（ultraviolet-C）；HHP：高静水压处理技术（high hydrostatic pressure）；TUS：热超声波消毒法（thermoultrasonication） 注：A为HoP（低温长时消毒法，holder pasteurization），B为HTST（高温短时消毒法，high temperature short-time pasteurization），C为冰冻法，D为HPP（高压处理技术，high-pressure processing），E为UV-C（紫外线消毒法，ultraviolet-C），F为HHP（高静水压处理技术，high hydrostatic pressure），G为TUS（热超声波消毒法，thermoultrasonication） 注：纵坐标 theta, filled 表示修正后的效应量（θ）估计值，横坐标s.e. of theta, filled 表示修正后的效应值的标准误 讨 论 本研究通过对25项研究的系统分析，全面评估了7种母乳消毒方法（3种热力法和4种非热力法）的效果对比。研究结果显示，不同消毒技术对各类生物活性物质的保留效果呈现显著特异性：HPP在乳脂球结构和乳铁蛋白保留方面表现最优（SUCRA值98.2%），HHP对溶菌酶保留效果相对最佳（SUCRA值91.0%），而HTST则在IgA保留方面优势明显（SUCRA值75.5%）。值得注意的是，UV-C对脂肪酶的相对保留效果最为突出（SUCRA值92.7%）。在纳入数据的灭菌效能方面，所有消毒方法均达到美国食品与药品管理局规定的≥6 log（99.999 9%）灭菌标准。其中，热力学效能较低的处理方法（如较低温度、压力或较短时间处理）由于更好地保留了母乳中的抗菌成分，在某些研究中显示出在抑制病原微生物再增殖方面可能具有一定优势。这些发现为临床实践提供了重要指导。当需要最大限度保留特定成分时，可根据目标成分选择相应最优消毒方法；而在综合考量灭菌效果和成分保留时，非热力处理技术（HPP/HHP/UV-C）展现出更好的综合性能。研究结果同时提示，传统热力消毒方法（如HoP）在多数生物活性成分保留方面相对不足，这为母乳库消毒工艺的优化提供了科学依据。 一 不同消毒方法对母乳生物活性物质保留效果的分析 不同消毒方法对母乳生物活性物质的影响机制存在本质差异。热力消毒法（如HoP和HTST）通过高温作用导致蛋白质空间构象改变，使乳铁蛋白、溶菌酶等生物活性物质的二级结构发生不可逆变性，这是其保留率较低的主要原因［22，38-40］。相比之下，非热力处理技术具有独特优势：HPP通过均匀施加压力打破分子间相互作用，从而根据勒夏特列原理促使系统趋向新的稳定状态，有助于微生物灭活的同时降低对蛋白质的热损伤，此外其短暂的作用时间（通常<5 min）也可最大限度减少对热敏感物质的破坏［40］；HHP在200～600 MPa压力下，通过改变酶促反应的活化体积而非温度灭菌，这种“冷灭菌”机制特别有利于保留蛋白质天然构象［2，41］。HTST虽属热力法，但其操作过程中快速升降温的特点（如72℃，15 s）减少了热暴露时间，研究显示其在IgA保留方面优于传统巴氏消毒［17，42］。UV-C的杀菌谱（250~270 nm）与蛋白质最大吸收波长（280 nm）的差异，使其在灭活微生物的同时，对脂肪酶等成分的破坏较小［43］。这些发现提示，消毒方法的选择应基于目标成分的分子特性：对热敏感蛋白（如乳铁蛋白）优选高压处理，对紫外线耐受的酶类（如脂肪酶）可采用UV-C，而需要保留免疫活性（如IgA）时可考虑HTST。这种基于成分特性的精准选择策略，有望在不同应用需求下优化母乳营养成分的保留效果。 二 不同消毒方法对母乳灭菌效果及母乳生物活性物质抑菌效果的分析 不同消毒方法对病原微生物的抑制机制与其对生物活性成分的保护效果密切相关。在微生物灭活方面，热力消毒法（如HoP和HTST）主要依赖高温（62~75℃）破坏病原体蛋白质结构和细胞膜完整性，而非热力方法则通过多种物理机制发挥作用。例如，HHP的高静水压（200～600 MPa）可导致微生物细胞膜破裂和酶系统失活；UV-C通过诱导DNA胸腺嘧啶二聚体形成阻断病原体复制；TUS则利用超声波空化效应物理破坏微生物结构［2，7，24］。但需要注意，低温处理虽能暂时抑制微生物生长，但在无辅助杀菌机制的情况下，无法实现彻底灭活，通常需>72 h才能观察到显著下降［26，37］。 在生物活性成分保护方面，非热力技术的优势尤为突出。HHP不仅能保持乳脂球的原始粒径分布（平均直径4 μm），还能保留90%以上的溶菌酶活性，显著优于HoP［2，41］。这种差异源于：高温会破坏母乳中的抗菌蛋白（如乳铁蛋白、溶菌酶）和免疫因子（如IgA和IgM），而非热力处理通过维持这些活性物质的天然构象，使之持续发挥抑制病原体增殖的作用。数据显示，HPP处理后的母乳在4 ℃储存期间，金黄色葡萄球菌的增殖速度明显低于巴氏消毒样本［（3.00±0.13）与（3.90±1.02）倍/h］［30］，这与抗菌物质保留率呈正相关。 不同消毒方法的选择需权衡灭菌效果与营养成分保留。对于巨细胞病毒，HTST能达到4 log的病毒灭活，保留78.9% IgA，但乳铁蛋白保留率仅为30%～40%；而高静水压（HHP，350 MPa/5 min）可实现相似灭菌效果，保留64% IgA，而乳铁蛋白保留率达93%～97%［2，20］。这些发现为临床实践提供了重要参考。当需要兼顾灭菌效果和生物活性时，采用参数优化的非热力处理（如HPP或HHP）可能是最佳选择。 三 本研究的优势和局限性 本研究采用网状meta分析方法，系统比较了多种消毒技术对母乳生物活性成分保留及病原体抑制的效果，为临床实践提供了重要循证依据。但需要指出的是，本研究存在以下局限：在文献纳入方面，当前分析仅包含中英文发表的3种热力法和4种非热力法研究，未来可扩展至其他语种文献，并纳入新兴技术如超声波、电磁射线和冷等离子体的评估［44］。在研究设计上，现有证据局限于单一消毒方法的比较，而临床实际可能需要组合应用多种技术以达到更优效果。此外，各研究间消毒参数（如压力值、温度梯度、处理时长）存在显著异质性，需要更统一的实验设计来确认最佳参数范围。需要关注的是，消毒过程可能产生美拉德反应产物等潜在有害物质，虽然初步数据显示HHP在此方面优于HoP［45］，但系统评估各类方法的安全性仍需加强。这些局限提示，未来研究应在扩大技术范围、优化组合方案、统一参数标准以及加强安全性监测等方面深入探索，以进一步完善母乳消毒技术规范。 四 小结 本研究系统评估了不同消毒技术对母乳生物活性成分的保留效果，发现各方法存在显著的特异性优势：HPP在维持乳脂球微观结构［直径（4.2±0.3） μm］和保留乳铁蛋白方面表现突出；HHP则相对更利于溶菌酶活性的保存；HTST对IgA的保留效果相对更佳；而UV-C在脂肪酶活性维持方面具有优势。虽然SUCRA值提供了各方法相对优劣的概率评估，但临床决策时还需综合考虑以下因素：（1）不同胎龄新生儿对各类营养素的需求差异［如早产儿对乳铁蛋白的需求量可达（1.5～2.0） mg/100 ml］；（2）实际应用场景的可行性（如HPP设备投入成本较高）；（3）灭菌效果的持久性（非热力处理后的母乳在4 ℃储存时微生物增殖速度较慢）。所有7种消毒方法均满足美国食品与药品管理局规定的灭菌标准（减少量≥6 log），其中热力学负荷较低的技术（HPP、HHP）通过更好地保留抗菌物质（溶菌酶、乳铁蛋白等），使处理后的母乳表现出更持续的微生物抑制能力（金黄色葡萄球菌增殖速度降低20%～50%）。 基于现有证据，建议对免疫功能低下新生儿优先考虑HHP处理的母乳，对脂肪吸收障碍患儿优先考虑UV-C消毒母乳，而在母乳库大规模处理时可选用HTST，以平衡效果与成本。未来研究应着重建立不同临床情境下的个性化消毒方案选择标准，并开发兼顾安全性、营养保留和成本效益的新型组合消毒技术。 利益冲突声明 所有作者声明不存在利益冲突 参考文献：略四 缺失数据处理
五 统计学分析
三 各消毒方法保留母乳生物活性物质的效果
四 各消毒方法对母乳中病原微生物的灭活效果
五 发表偏倚评估的结果
