牛術敏
(河北省保定市第一中學 071000)
環(huán)境激素,又叫做環(huán)境荷爾蒙或內分泌干擾物,是指干擾生物和人體正常內分泌機能的外源化學物質。其主要從人類的生活和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生并釋放到周圍環(huán)境,能導致各種生物生殖功能下降、生殖器腫瘤、免疫力降低,并引起各種生理異常。
目前,環(huán)境激素污染已成為繼臭氧層破壞、溫室效應之后的又一全球性重大環(huán)境問題,成為國際環(huán)境研究的新熱點。
目前已經(jīng)被列入環(huán)境激素的化學物質有70多種,按這些環(huán)境激素類物質的一般用途,可分為14類(表1)。
表1 環(huán)境激素的種類
除此之外,目前還有許多需要進一步證實是否具有激素作用的化學物質,例如,二苯甲酮 、正丁基苯等。隨著研究的深入,還會不斷發(fā)現(xiàn)一些新的環(huán)境激素類物質 。
環(huán)境激素的特點:分布廣且很難降解,最長的能在環(huán)境中存留幾十年至上百年,具有很高的環(huán)境滯留性;多數(shù)有親脂性和強蓄積性,即使環(huán)境中的濃度很低,也可以在生物細胞中積累,并可沿食物鏈逐級傳遞進行富集,最后以極高的濃度進入人和高等動物體內,積蓄在腦和性腺等組織中[1];危害范圍寬,不管其原生地哪里,都會形成區(qū)域性或全球性的威脅;具有毒性的協(xié)同效應等。
環(huán)境激素可經(jīng)食物、呼吸和體表進入人和其他動物體內。食物和職業(yè)接觸是人類接受環(huán)境激素的主要途徑。一般來說,人體接觸農藥、樹脂添加劑等環(huán)境激素物質的主要途徑是食品的直接攝??;另外,由于傳統(tǒng)的給水處理工藝難以去除某些高穩(wěn)定性的環(huán)境激素類物質,因此自來水也成為環(huán)境激素類物質進入人體的另一個重要的途徑。
環(huán)境激素本身或其代謝產(chǎn)物可以積累于脂肪組織;也可以結合在轉運蛋白或受體上;還有一些環(huán)境激素是親水物質。目前一般認為,環(huán)境激素干擾內分泌主要有以下幾個方式:①模擬內源性激素作用,即與生物體內激素受體結合,表現(xiàn)出激素效果;②拮抗正常分泌的內源性激素;③干擾內源性激素的合成和代謝;④影響激素水平;⑤介入神經(jīng)和免疫系統(tǒng),干擾細胞間信號傳導。環(huán)境激素對生物體內分泌的干擾大多是可逆的,當外源性暴露停止后,內分泌會恢復正常。但對于正處在器官形成階段的胎兒或幼體,通常會導致不可逆的危害,出現(xiàn)體重減輕、注意力不集中、多動等癥狀[2]。
3.1 對野生生物的危害 主要是造成生育力下降、性別變化及卵的孵化率降低,甚至導致生物滅絕。大量實驗表明,在環(huán)境激素的影響下,鳥類和魚類出現(xiàn)甲狀腺功能障礙;鳥類、魚類、水生甲殼類和哺乳類動物的生殖能力銳減;鳥類、魚類和龜鱉類卵的孵化率下降或孵化后出現(xiàn)嚴重的畸形和殘疾;鳥類、魚類和哺乳類里有雄性雌性化或雌性雄性化傾向;鳥類和哺乳類的自身免疫系統(tǒng)遭到損害等。
3.2 對人體健康的影響 ①對生殖系統(tǒng)的影響:主要表現(xiàn)為男性精液質量下降、不育率增高;女性性腺發(fā)育不良、生殖器腫瘤發(fā)病增加、月經(jīng)紊亂等。據(jù)調查,由于環(huán)境激素的影響,全球男性精子數(shù)目在過去的50年內至少下降了1/3。②對免疫系統(tǒng)的影響:表現(xiàn)在降低或抑制免疫能力,引起胸腺萎縮和加速自身免疫性病變的發(fā)生。例如,多氯聯(lián)苯、有機氯農藥、二噁英可影響人體的免疫功能;受到己烯雌酚污染的女性可能發(fā)生自身免疫性疾病。③對神經(jīng)系統(tǒng)的影響:對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒害,進而影響下丘腦、腦垂體等對激素分泌的調節(jié)作用,導致激素合成、釋放異常。例如,有機磷農藥進入人體后,即與體內的膽堿酯酶結合,使后者喪失對乙酰膽堿的分解能力,造成體內乙酰膽堿的積蓄,引起神經(jīng)傳導功能的紊亂,出現(xiàn)一系列中毒癥狀。④作用于機體的肝臟、腎臟:環(huán)境激素通過影響肝腎代謝功能,改變體內的激素水平。例如,有機磷、有機氯農藥可以誘導肝臟甾醇羥化酶、微粒體酶,從而加速內源性激素的代謝和排泄;殺蟲劑艾氏劑和狄氏劑可使機體的谷丙轉氨酶和醛縮酶的活性增高;DDT對ATP酶有抑制作用;動物實驗和日本的“米糠油事件”證實多氯聯(lián)苯(PCB)能通過胎盤屏障進入胎兒體內,而且胎兒肝和腎中的PCB含量常常高于母體相同組織中的含量。⑤致畸、致癌作用:一些環(huán)境激素作用于細胞的染色體,使染色體發(fā)生畸變,從而改變攜帶遺傳信息的某些基因,使一些組織、細胞的生長失控,產(chǎn)生腫瘤。如果突變發(fā)生在生殖細胞,則可能造成流產(chǎn)、畸胎或遺傳性疾病。流行病學調查發(fā)現(xiàn),許多農藥接觸者的染色體畸變率高于對照組。多環(huán)芳烴、芳族胺、芳族偶氮化合物、酞酸酯、氯乙烯、有親電子基的烷化劑等都是強致癌物,它們及其代謝產(chǎn)物可與DNA共價鍵結合,造成DNA的不可修復性損傷,導致細胞的癌變[3]。
4.1 研究現(xiàn)狀 自20世紀90年代以來,環(huán)境激素問題已引起學術界和各國政府的高度重視,相關研究涉及環(huán)境動物生態(tài)學效應、環(huán)境暴露測試、人類有害效應等各個方面。目前環(huán)境激素研究項目幾乎全部集中在發(fā)達國家或地區(qū),如美國、歐共體和日本等。研究內容主要為其內分泌干擾活性的甄別方法、作用機制和對人類健康影響的流行病學研究3個關鍵領域。
4.2 面臨問題 ①雖然目前國內外已對環(huán)境激素有所研究,但由于環(huán)境激素作用機理的復雜性,用現(xiàn)有的檢測方法還不可能較好地反映環(huán)境激素對人體的潛在危害,尤其是在其如何進入食物鏈這個重要環(huán)節(jié)方面缺少必要的信息;②由于環(huán)境激素的研究屬于多學科交叉的領域,內容涉及環(huán)境科學、毒理學、衛(wèi)生學、化學、生理學、生殖學、人口學及醫(yī)學等諸多學科,所以需要多學科的共同努力[4];③目前研究資料大多數(shù)來自動物實驗,人類的流行病學調查資料還比較少,例如,關于人的乳腺癌、睪丸癌、卵巢癌等的發(fā)生可能與環(huán)境激素有關,但至今尚無確切的因果關系的報道;④對于多種環(huán)境激素混合暴露的研究尚未起步;⑤隨著研究的深入,傳統(tǒng)的毒理學研究方法受到挑戰(zhàn)。
4.3 今后研究的重點 ①盡快建立短期體外和體內實驗方法以確定環(huán)境激素的作用機制;②建立并完善環(huán)境激素的監(jiān)測方法,尤其是對未知的和新的化學物質的監(jiān)測;③確立監(jiān)測環(huán)境激素受累程度的生物指標,研究毒物的藥代動力學;④發(fā)展和應用反映環(huán)境激素低劑量效應的敏感分子和生物標志物;⑤開展前瞻性流行病學調查研究,以期揭示環(huán)境激素與人類生殖健康效應之間的因果關系;⑥進一步從分子生物學角度研究環(huán)境激素對機體的毒性作用機制,科學地評價對機體毒性的影響[5]。
5.1 政府職責 政府應積極控制高?;瘜W物質,采取謹慎措施。限制,甚至禁止導致長期或不可逆轉性損害的物質的生產(chǎn)。
5.2 減少環(huán)境激素物質在各個領域的使用 用無毒害的物質來替代合成化學污染物,例如,在農業(yè)方面采取綠色農藥和可降解塑料來替代傳統(tǒng)農藥和非降解塑料,開發(fā)新型環(huán)保染料,使用綠色的溶劑和助劑等。
5.3 研究環(huán)境激素降解技術 加拿大研究人員開發(fā)出一種生物方法可有效降解DDT,這種技術主要利用土壤中天然存在的能分解DDT的細菌,通過土地翻掘并施加特定比例的牛糞、雞糞、廢紙或廢草等有機肥料,為這些細菌營造有利的繁殖環(huán)境,加速分解過程。利用這種技術對美國佛羅里達1.6萬m3的污染土壤進行處理,結果發(fā)現(xiàn)該技術能將其中90%以上的DDT分解為水、二氧化碳和鹽分等無害物。
5.4 提高自我保護意識 防止環(huán)境激素的危害,在個人行為方面也是至關重要的。除了不向周圍環(huán)境亂丟化學物質外,還需在日常生活中提高防范意識,養(yǎng)成綠色的健康生活習慣。例如,少用一次性用品;少用室內殺蟲劑;避免食用近海魚蝦貝類;不要購買塑料制的嬰幼兒用品;不用聚氯乙烯包裝材料在微波爐中加熱食品;不用泡沫塑料容器泡方便面等。專家還建議盡可能多吃谷物和蔬果,這有助于將環(huán)境激素排出體外。中日兩國學者的一項聯(lián)合研究成果表明,飲茶有助于將體內的環(huán)境激素排出體外。例如,讓實驗鼠連續(xù)飲用2個月的茶水,實驗鼠肝臟、胰臟、睪丸等器官中的環(huán)境激素完全排出體外[6]。