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  • 环境荷尔蒙”是“ 环境激素”的同义词。

    环境激素

    环境激素,又可以称为内分泌干扰物质、环境荷尔蒙或环境雌激素等,是指由于人类的生产、生活而释放到环境中的,影响人体和动物体内正常激素水平的外源性化学物质。“环境激素”的摄取,会引起女性的性早熟、月经失调、子宫内膜增生,男子精液中精子数量减少,男性不育症增加。

    编辑摘要

    目录

    历史由来 /环境激素 编辑

    环境激素的作用机理 环境激素的作用机理

    近些年来,当产业化浪潮给人类带来物质文明时,人们发现了一些存在于生物机体之外的激素,被广泛应用于农业生产和人们的日常生活中,在获取暂时利益的同时,也蒙受了巨大危害。为了使牛、羊多长肉,多产奶,人们给这些牲畜体内注射了大量雌激素;为了让池塘里的鱼虾迅速生长,养殖户添加了“催生”的激素饲……。这种具有与人和生物内分泌激素作用类似的物质,或者说通过来自外部环境的合成化学物质,被科学界称之为环境激素。

    "环境激素"一词是1996年由美国《波士顿环境》报记者安·达玛诺斯基所著的《被夺去的未来》一书中首先提出来的,它的产生却始于20世纪30年代,当时人们采用人工合成的方法生产雌性激素(DES)用作药品以及纺织工业的洗涤和印染用剂,这种合成雌性激素在诞生的同时就被指出有导致恶性肿瘤的危险。  

    研究进展 /环境激素 编辑

    环境激素与健康 环境激素与健康

    环境激素这类物质的聚焦研究其实起步甚晚;虽然早在早在1950年就有关于DDT会导致公鸡性成长发生变异,并产生所谓“化学去势”(chemical castration)现象的科研报告;而Rachel Carson于1962年出版的《寂静的春天》(Silent Spring)这本书里已谈论到DDT这类有机氯化合物所对于生态系统的危害;而于1930年代所开发用于防止流产的合成雌激素(DES,已烯雌酚)也于1960-1970年代发现只要用量过多将促使女性生殖器官产生迟发性癌症;但科学界却是迟至1990年代才对于环境激素这类物质的数据具有较完整的论述和整理。

    环境激素 环境激素

    1991年7月,美国威斯康星州的温格斯普勒德举行了首届关于内分泌干扰物质的专家会议。这次的会议让人们正视到特定种类的化学物质所对于人和野生动物产生的类天然激素作用,其可能造成生殖功能受干扰,甚至导致癌症。对于这类化学物质的调查研究已刻不容缓。此后,人们开始渐渐重视这类化学物质的重要性,于1991年-1998年之间共计召开了7次关于环境激素的国际会议。曾经参与温格斯普勒德会议的T. Colborn、D. Dumanoski、J.P. Myers于1996年出版了《我们被偷走的未来》(中文又译为:被夺取的未来、失窃的未来,Our Stolen Future)一书,本书是继《寂静的春天》后第一本更有系统介绍环境中潜在内分泌干扰物质的书籍,也因而引起各国政府与国际学术界对于环境激素更普遍的重视。

    近几年,在美国学术界又有荷尔蒙活性物(Hormonally Active Agents,简称HAAs)的称呼。其中内分泌干扰物质的范围亦包括部分实验室所刻意制造出来的化学物质或是医界用以模拟代替生物激素的合成物(1950年代以后医学界开始有越来越多的人工合成药物可以仿造天然激素的功能,如口服避孕药)、动物体激素(如畜牧业与水产养殖业为了大幅增高产量所使用的雌激素和生长素)、植物型雌性激素(如大豆异黄酮或黄酮类化合物)、农药(如DDT)以及化工业制品(如人造树脂、合成树脂、界面活性剂、塑料原料)等化学物质。

    约当在同一时间,日本也发现许多因为受到环境激素干扰而产生的疾病问题,于是日本的环保学界也开始聚焦于这类化学物质的研究。他们对于环境激素有另一项名称:环境荷尔蒙(Environmental hormone)。环境荷尔蒙是日本横滨市立大学井口泰泉教授等人所创的名词,日文名称为“环境ホルモン”。国际学术界针对这类化学物质还有环境内分泌干扰物质(Environmental Endocrine Disrupting Chemicals)、内分泌干扰素(Endocrine disruptor)以及内分泌干扰物质(Endocrine Disrupting Chemicals)、第三类损害物、环境雌性素、环境干扰物等称呼,依习惯与操作定义而有所不同。这类物质在英文早期文献中被称为Endocrine disruptor,但现今英语国家多以Endocrine Disrupting Chemicals统称,或简称EDCs。

    来源 /环境激素 编辑

    随着工业的不断发展,大量的环境激素在农药、激素类药品、添加剂和塑料制品的生产及使用和垃圾处理的过程中,被释放到环境中。环境激素主要出现以下环节中:

    ①雌激素类药品,包括大量口服避孕药和激素辅助性治疗药物,通过人类的粪便进入到环境中;

    ②农药,为了加快蔬菜水果的生长周期,种植者不惜施加一定浓度的“催熟剂”,如乙烯利、脱落酸等;

    ③激素饲料,在畜牧业和渔业的生产中,养殖者为了使鱼虾类和家禽类快速生长,向饲料中添加“催生剂”;

    ④化妆品,市面一些声称能让皮肤变得细腻光滑的美容保健品中,有些加入了违禁环境雌激素;

    ⑤工业生产,很多物质在生产过程中所产生的“三废”都含有大量的环境激素,如含有烷基苯酚类的表面活性剂、塑料黏合剂以及润滑油等物质的生产等。

    种类 /环境激素 编辑

    目前,全球合成的化学物质已达到约1000万种,每年都有10万种新合成的化学物质,其中环境激素类物质大约有70种、有机物质67种、重金属3种。环境激素的分类可以按以下两种方式进行。

    (1)按化学结构分类

    可分为a.含硫化合物,如涕灭威、硫丹等;b.含卤素化合物,如多氯二嗯哄、氯丹等;C.不含卤素和硫的化合物,如烷基酚、硝基甲苯等;d.菊酯类化合物,如氯氰菊酯、氯菊酯等;e.重金属,如汞、镉、铅等。

    (2)按来源分类

    a.天然雌激素。存在于动物体内的天然雌激素,化学结构相似,属固醇类激素,包括雌二醇、雌三醇和雌酮等。其中雌二醇作用最强。作为一种重要的生殖激素,它在动物发情、分娩、泌乳的过程中起着重要的作用。人体可以分泌雌二醇、雌三醇和雌酮等激素,雌三醇和雌酮是雌二醇的代谢产物,雌二醇、雌三醇和雌酮的活性比为100:3:100,可见前者活性最高。这3种激素主要是由人或哺乳动物的卵泡颗粒细胞和卵泡内膜细胞分泌,对第二性特征的发育和女性月经周期的调节起重要作用。除此之外,人或哺乳动物体内的黄体、肾上腺皮质、胎盘以及雄性体内的睾丸问质细胞也可分泌微量的雌激素。

    b.植物性雌激素。植物性雌激素也是一种天然存在于植物体内的具有弱雌激素作用的植物化合物,包括异黄酮类(isoflavones)、木酚素类(1ignans)和黄豆素类(coumestans)3类。植物雌激素的分子结构与哺乳动物雌激素的结构类似,它们本身不是激素,是一种类似雌激素的生物活性成分,对治疗激素相关疾病有着显著的疗效,尤其对前列腺癌、乳腺癌、心血管病、绝经期综合征和骨质疏松有一定的预防作用。

    c.人工合成雌激素。人工合成的雌激素义分为与天然雌激素类似的类固醇衍生物和结构简单的同型物。这些结构简单的同型物通常用于避孕药或促进动植物生长的药物使用。其中17α-乙炔基雌二醇(EE2)便是其代表,类似的还有己烷雌酚、炔雌醚等口服避孕药和一些同化激素。

    d.真菌性雌激素。真菌性雌激素可由环境中的霉菌毒素产生,以玉米赤霉烯酮为代表,可以合成玉米赤霉醇,可用于家畜的生长激素。如果植物受到此真菌的感染,其体内雌激素水平将会升高。如果进入人类体内,结合雌激素受体,便可发生基因转录,产生雌激素效应。  

    特征 /环境激素 编辑

    (1)延迟性:生物在胚胎、幼年时所造成影响可能到成年和晚年才显露出来;

    (2)时段性:不同生长阶段对生物个体会造成不同方式的影响与后果;

    (3)复杂性:不同剂量、不同暴露方式对不同器官可能造成不同影响,其毒性有时有协同或拮抗作用;

    (4)环境激素的去除比较困难。主要原因是:

    ①环境激素分布广且很难降解,最长的能在环境中保持几十年至上百年,化学结构稳定,又不易生物降解,具有很高的环境滞留性。

    ②无论存在于空气、水还是土壤中,都能吸附于颗粒上,借助于食物链不断富集,对生态环境造成危害。

    ③环境激素具有高亲脂性或脂溶性,通过食物链富集于动物和人类的脂肪和乳汁中,并可通过胎盘传递到胎儿或通过母乳传递到婴儿。

    作用机制 /环境激素 编辑

    在正常情况下,生物机体的功能受控于内分泌系统、免疫系统、神经系统,而每个系统都是通过微量的激素保持机体的平衡。一方面由大脑中的丘脑、松果体、脑垂体,咽部的甲状腺、甲状旁腺,肾脏的肾上腺、胰腺、胸腺、性腺(卵巢、巢)分泌出的激素通过各种指令传送到各个脏器;另一方面激素还具有在输送时适当调整分泌量的反馈机能,这个系统可以在激素分泌过量时进行控制,过少时促进分泌,将正常的传导线路逆向传导,即靶器官一各分泌腺一脑垂体一丘脑。

    当环境激素进入生物体后,尽管其本身是外源的,但某些环境激素的分子结构却与正常激素的相似,与正常分泌的激素竞争性地结合细胞中的激素受体,并与激素产生同样作用。当靶器官将这种伪装的激素误认为是正常激素时,通过级联放大的途径输送信号,或是抑制激素的过剩分泌,或是促进激素分泌。由于这是受假情报的误导分泌激素,故无法保持机体的正常分泌而不可避免地发生异常。例如,杀菌利是一种杀菌除草剂,杀菌利可抑制雄激素与已转染到COS细胞的人雄激素受体结合。

    直接通过细胞膜侵入细胞内而不通过受体的环境激素,可以认为它与脂溶性物质的类固醇激素起同样的作用。即先与细胞内或细胞核内的受体(激素受纳器)结合,形成激素和受体的复合体:这一复合体发生活化后,激活DNA的功能,通过转录翻译合成蛋白质,并以这种蛋白质为原料制造激素。这样,环境激素完全伪装成可以随意命令制造蛋白质的类固醇激素,与受体结合,造成内分泌系统紊乱。例如,DDT和已烯雌酚的化学结构虽与雌激素不同,却可与胞质中的雌激素受体结合,导致生殖器官功能损伤和肿瘤发生。

    因此,环境激素的内分泌干扰机制,可用对内分泌系统的以下过程产生干扰作用来描述:激素合成异常;激素保存和释放异常;激素的输送异常;激素的清除异常;对受体的识别和受体的结合异常;与受体结合后信号传导过程异常。  

    主要危害 /环境激素 编辑

    对人影响

    一是由于食物、饮水中大量存在环境激素物质,正在造成男人的精子减少,雄性退化,乃至男性不育症的高发。

    二是导致怀孕胎儿的致畸。经科学家研究发现,育龄妇女长期受环境激素的污染,会使受孕胎儿畸形的可能性大大增加,使胎儿的五官、肢体或性器官的局部畸形。

    大多数的激素能促成网络系统,起到控制全局的作用。例如,精子形成需要男性激素,女性的生殖器发育机能维护需要女性激素,它们在各自的睾丸或卵巢中产生,是由脑下垂体里产生的卵胞刺激素FSH所控制的。这个FSH又是被丘脑下部产生的促进腺激素放出激素(GnRH)所控制的。因为它是脑中枢系统的上部构造,他的信号产生不仅影响到生殖系统,与免疫系统也密切相关。科学家发现自上世纪50年代以来,男性精子因环境荷尔蒙减少了一半。

    对人危害

    主要是通过含有这种激素成分的物质,被人食用或使用后产生的不良反应。比如化妆品、洗浴剂、洗洁剂、瓜果、蔬菜、肉类、食品等,当环境激素进入人体时,会让人体内的内分泌系统误认为是天然荷尔蒙,而加以吸收,占据了在人体细胞中正常荷尔蒙的位置,从而引发内分泌紊乱,造成人体正常激素调节失常。表现在发育障碍、生殖异常、器官病变、畸胎率增加、母乳减少、男性精子数下降、精神、情绪等多个方面的问题,是男性女性化和女性男性化的罪魁祸首。不仅是人体,对于其它野生动物体也是一样的。

    印度一处严重垃圾污染的溪流却是当地的水源 印度一处严重垃圾污染的溪流却是当地的水源

    多数环境激素也属于“持久性有机污染物”(POPs),在环境中十分稳定而难以分解,因此可存在甚长的时间,不易清除。持久性有机污染物由于具有毒性、难降解与生物累积性,加上可怕的蚱蜢跳效应(又称为蚱蜢效应,Grasshopper Effect)增强其传递性。部分污染物质在气温高时易挥发进入大气,经由风吹而移入低温区,然后凝集或藉由降雨返回地表,当气温再度升高时,污染物又会进入大气当中,如此周而复始反复在大气中蒸发、迁移与沉降,藉由空气、水和吸附物的携带,可传递至远离污染源排放的地点污染其它干净的区域。这就是为什么即便是南北极地区纯净而无污染源的生物栖息地也难以幸免于人造污染物质的干扰。于是受害野生动物提高了畸胎、肿瘤、免疫功能下降、生殖障碍等发生机率。已对于近代生态保育造成更多的难题;例如透过食物链放大与生物体转化后的环境激素,其可能对于生态系统与我们自己的健康有更大的杀伤力,有越来越多的汞进入到海水当中,而海洋浅水域可见光区的海藻,在其死亡下沉入深层海域以后,沉淀的藻类残体在微生物分解过程中会进一步和海水中的汞成分产生交互作用,并生成甲基汞。甲基汞可透过食物链和生物累积的过程不断地在生物族群中放大,海洋生态系统中越高的消费者阶层,体内就累积越高的甲基汞,而捕食海鲜的人类将是最高的消费者族群。甲基汞同样可被人体消化道吸收,加上它可溶于脂质,并可轻易的穿越血脑屏障与胎盘,因此对人体的杀伤。而另一重要例子则为有机锡,近代船舶工业时常运用有机锡物质(如Tributyltin)于船舶底部的抗生物附着涂料,而目前已知这类物质正累积于海洋生态环境中,已造成部分牡蛎等贝类的性别错乱,同时也损及到其它海洋生物的健康,破坏海洋生态。

    治理途径 /环境激素 编辑

    环境激素几乎无处不在,要彻底杜绝它不太可能。这就意味着人类已经别无选择,唯有尽量减少向环境中释放环境激素等有害化学物质,加强对人工合成化学物质从生产到应用的管理,停用或替代正在使用的包括杀虫剂、塑料添加剂等在内的环境激素。

    1.尽量减少使用一次性用品。因为垃圾(特别是废旧塑料制品垃圾)焚烧能产生大量二恶英,释放大量环境激素,所以应尽可能减少使用一次性用品,如一次性饭盒、一次性卫生用品、一次性婴儿尿布等。出门在外带着自己的筷子、餐盒、杯子、牙刷洗漱用品,更加方便舒适。

    2.在日常生活中尽量使用布袋、菜篮子等。塑料袋不仅增加垃圾数量、占用耕地、污染土壤和地下水,更为严重的是它在自然界中上百年不能降解,若进行焚烧,又会产生二恶英等有毒气体。

    3.选用简单包装的or 大瓶、大袋包装的食品。商品的过分包装,加重了自然界的生态负担和消费者的经济负担。据统计,在工业化国家,包装废弃物几乎占家庭垃圾的一半。在日常生活中选用大瓶、大袋包装的食品,可减少包装的浪费和对环境的污染。

    4.不用聚氯乙烯塑料容器在微波炉中加热。因为聚氯乙烯塑料制品中添加的增塑剂邻苯二甲酸酯类化合物是一种环境激素,而它可能在高温中渗出。

    5.不用不合格的塑料奶瓶。在聚碳酸酯制成的奶瓶中倒入开水后,双酚A会溶出。尽量用玻璃制品。

    6.不用泡沫塑料容器泡方便面or饮用热水方便面容器90%以上采用聚苯乙烯泡沫塑料,而原料苯乙烯是一种致癌的环境激素类物质。在这类容器中倒入开水后,苯乙烯会溶出。

    7.多用肥皂,少用洗涤剂。肥皂是天然原料脂肪加上碱制成的,使用后排放出去,很快就可由微生物分解。而洗涤剂成分复杂,多含有各种苯酚类有机物,是重要的激素来源,它的使用特别是含磷洗涤剂的使用,是水体富营养化的罪魁祸首之一。

    8.少用室内杀虫剂。杀虫剂是环境激素的一种,它因毒性、高残留性在生物圈中循环,破坏生态平衡,损害人的神经系统,诱发多种病变,是人类健康的重大隐患。特别是在密闭的室内,杀虫剂会富集和残留,浓度越来越大,严重损害居住者健康。

    9.简化房屋装修。装修房屋不仅浪费大量资源,而且还为健康带来隐患。氡气存在于建筑材料中,可诱发肺癌。石棉是强致癌物质,存在于耐火材料、绝缘材料、水泥制品中。家具黏合剂中的甲醛可引起皮肤过敏,刺激眼睛和呼吸道,并具有致癌和致畸作用。苯等挥发性有机物存在于装修材料、油漆和有机溶剂中,多具有较大的刺激性和毒性,能引起头痛、过敏、肝脏受损。甲醛、苯等物质可释放环境激素,危害人体健康。

    10. 回收废旧电池。电池中含有镉、铅、锌、汞等,电池腐烂后,有毒金属渗入土壤、水体中,通过食物链进入植物、动物,最后进入人体内,可导致严重的疾病。为防治电池对环境的污染,请将电池收集到一起,到一定数量后,送到指定地点统一处理,以减少对环境的危害。

    11. 减少农药的使用量。农药作为环境激素的重要物质,在植物体内富集或残留于植物表面,通过植物、昆虫、鱼类及气-水流通的作用,转化和富集。一方面,害虫产生了抗药性,使农药的需求量日益增加;另一方面,益虫、益鸟被杀,生态失衡,造成新的、更多的虫害。此外,农药还可通过各种渠道进入人体,引起慢性中毒,有些农药,甚至还有遗传毒性。因此,我们应尽量减少农药的使用,同时推广高效低毒、对环境影响小的新型农药。

    12. 避免食用近海鱼。海水中含有各类化学物质,尤其是近海受到有害物质污染的概率更大。随着食物链浓缩、富集和放大,人食用近海鱼后,受到环境激素污染的概率也会增大。

    13. 消费肉类要适度。禽畜的饲料中含有大量激素类物质,不要过度食用禽畜肉。

    14. 多食用谷物和黄绿叶菜。据研究,多食用谷物和黄绿叶菜,如糙米、小米、黄米、荞麦、菠菜、萝卜、白菜等,有利于化学毒物从体内排出;饮茶有助于将体内的环境激素排出体外。

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