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本研究系统评估了沙特阿拉伯市场婴儿配方奶粉和成人全脂奶粉中天然放射性核素（22?Ra、232Th、??K）的浓度及健康风险。通过NaI(Tl)伽马能谱仪检测，结合统计学分析和国际安全标准（WHO、IAEA）评估，结果显示所有样品的放射性活度均显著低于国际限值，年有效剂量和超额终身癌症风险均处于可忽略水平，尤其婴儿配方奶粉的放射性等效值（Ra_eq）严格控制在370 Bq/kg以内。该研究为中东地区乳制品放射安全监管提供了重要基准数据，强调持续监测对保护婴幼儿等敏感人群的必要性。

　　

作者：Entesar H. EL-Araby、Amel Azazi、Doaa H. Shabaan、Yassir A. Baqir、Rym Hassani、Mohamed Mitwalli

沙特阿拉伯贾赞大学理学院物理科学系，贾赞45142

摘要

乳制品中天然存在的放射性核素可能成为人体内部辐射暴露的途径，尤其是对婴儿等脆弱人群而言。本研究全面分析了沙特阿拉伯市场上销售的婴儿配方奶粉和成人奶粉中的天然放射性核素。研究使用NaI(Tl)探测器进行了伽马光谱测量，并结合了详细的统计和辐射风险分析。结果显示，成人奶粉中的²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K活性浓度显著高于婴儿配方奶粉（p < 0.05）；然而，所有测量值均远低于国际安全标准。对于这两类消费者群体而言，通过饮食摄入的年有效剂量和终生癌症风险均可忽略不计，其活性浓度至少比世界卫生组织（WHO）和国际原子能机构（IAEA）推荐的参考水平低一个数量级。对样本间变异性的统计评估进一步增强了暴露评估的可靠性，证实了所分析产品的辐射影响极小。这些发现表明，在当前的消费模式下，沙特阿拉伯市场上的奶粉产品不会对消费者构成辐射健康风险。本研究为食品安全监管和法规遵从性提供了基础数据，强调了定期监测乳制品的重要性，以确保公众健康，特别是婴儿的健康。

引言

评估食品（尤其是牛奶）中的天然放射性是环境健康研究的关键组成部分。食物摄入是人体内部暴露于天然放射性核素的主要途径[UNSCEAR, 2020]。这一问题对婴儿尤为关键，因为他们的组织正在发育中，代谢活动较高，使得他们比成人更容易受到电离辐射的生物影响[ICRP, 2023]。无论是直接饮用还是作为婴儿配方奶粉，牛奶都是重要的营养来源，同时也可能成为²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K等放射性核素从环境进入人体的途径。

多项国际研究一致证实，多种乳制品中存在天然放射性核素，这凸显了定期辐射监测的必要性。尽管检测到的²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K等放射性核素的活性浓度通常较低，但⁴⁰K通常是各种乳制品中内部辐射剂量的主要来源[Piyanart et al., 2024]。来自南亚、西非和欧洲某些地区的研究显示，这些放射性核素在原奶、超高温（UHT）处理过的牛奶以及奶粉中都存在可测量的浓度。然而，所有报告的年有效剂量均处于全球公认的安全范围内。这些发现表明，乳制品通常不会带来显著的辐射风险。然而，由于婴儿等易感人群的摄入量较高，持续监测（尤其是婴儿配方奶粉）至关重要[Djicknack et al., 2024; Mitwalli et al., 2023]。在沙特阿拉伯，由于该国复杂的地质环境和对本土及进口乳制品的依赖，这一问题更为突出。中东和阿拉伯半岛的初步研究提供了关于奶粉中放射性核素水平的基础数据，表明其剂量在可接受范围内，同时建议对不同人群和产品类别进行更广泛的研究[Ahmed et al., 2023]。尽管如此，针对婴儿和成人牛奶的全国性研究仍较为有限，导致信息不足。本研究旨在全面评估沙特阿拉伯市场上用于婴儿配方奶粉（适用于6个月以下婴儿）和成人奶粉中的²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K等天然放射性核素的活性浓度。

本研究采用高灵敏度的伽马闪烁检测方法来评估吸收剂量、年有效剂量和各种辐射指标，以确定潜在的健康影响。所得结果经过仔细分析，并与WHO、IAEA和UNSCEAR推荐的安全限值进行了比较。计算出的镭当量活性（Ra_eq）值均在推荐的安全限值（Ra_eq ≤ 370 Bq/kg）范围内，从而确保了消费者的安全。通过建立沙特阿拉伯消费乳制品中放射性浓度的最新基线数据，本研究为国家食品安全机构提供了重要证据，并有助于构建辐射监测的互动数据库。本研究强调了定期评估和有针对性的监管监督的必要性，以保障消费者安全，特别是对婴儿配方奶粉等高风险人群的保护。

采样

本研究从沙特阿拉伯的主要零售市场收集了18份牛奶样本，包括10份婴儿配方奶粉和8份成人全脂奶粉。样本的选择基于产品类型而非品牌，因为本研究并非旨在进行品牌间的比较。婴儿配方奶粉专为6个月以下的婴儿设计，以确保对该敏感人群组的分析。表1列出了样本代码。

放射性浓度

从沙特阿拉伯不同市场采集的成人及婴儿适用的奶粉样本通过伽马光谱法进行了系统检测，以评估其辐射安全性。研究发现，同一类别样本之间的放射性活性浓度存在差异。这种差异可能受原材料来源、加工方法及生产过程中矿物质成分的影响。

结论

本研究提供了关于婴儿和成人乳制品辐射特性的重要证据，强调了其科学和社会经济意义。在各自的不确定性范围内，成人及婴儿奶粉中的²²⁶Ra、⁴⁰K和Ra_eq活性浓度相当。虽然²³²Th在各组间的变化较小，但大多数放射性核素的组间差异显著。重要的是，所有

局限性与未来研究方向

本研究存在一些局限性。虽然样本代表了沙特阿拉伯市场上的商业产品，但制造商未提供关于原料产地和生产工艺的信息，这限制了我们将放射性核素浓度与环境来源或生产方法联系起来的能力。此外，本研究未评估放射性核素的生物利用度或其在体内的吸收率。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突，所有作者均同意发表本文。

出版同意声明

不适用

伦理与参与同意声明

不适用

临床试验

不适用

CRediT作者贡献声明

Entesar H. EL-Araby：撰写初稿、数据可视化、项目监督、软件使用、项目管理、实验设计、数据整理。 Amel Azazi：撰写初稿、方法论制定、资金筹集、概念构思。 Yassir A. Baqir：项目监督、软件使用、项目管理、方法论制定、实验设计、数据分析、数据整理、概念构思。 Mohamed S. Mitwalli：审稿与编辑、撰写初稿、项目监督、资源协调、方法论制定、数据分析。

未引用参考文献

EL-Araby et al., 2025; Pervin et al., 2024; Saleh et al., 2024; WHO and World Health Organization, 2009; WHO and World Health Organization, 2017.

数据可用性

本研究的所有结果均包含在已发表的文章版本中。分析的数据集可免费获取，如需可另行联系。

资金声明

作者声明未收到任何资助。

利益冲突声明

作者声明没有可能影响本文工作的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢沙特阿拉伯贾赞大学研究生院和科学研究处的资助，项目编号为JU-20250251-DGSSR-RP-2025。