“环境激素”——人类的新杀手

  虹(杭州师范学院初等教育学院) 

人们对“激素”这个名词并不陌生。然而,对“环境激素”可能还不了解。环境激素是继臭氧层破坏、室温效应之后又一全球性的重大问题。前二者对生态环境的影响是渐进的,通过采用有效措施,可以缓解破坏程度,而环境激素一旦存在,即使极微量,也会造成生物体的激素分泌失调,生殖器官畸形,甚至癌变。更为严重的是,由于其毒性作用的潜伏期长,当危害表现时,已对生物和生态环境产生灾难性的影响。

一、生物体内的激素

激素是生物体内自然产生的一种化学物质,通过血液流向多种组织,对它们产生特定的影响,如人和脊椎动物的脑垂体、肾上腺、甲状腺、卵巢、睾丸等的分泌物。虽然生物体内激素的含量极少(10-12-10-6mol/l),却对生物体的新陈代谢、生长发育和生殖机能等有重要的调节作用。如:脑垂体分泌的生长激素,控制着生物的生长,若过多,则表现为巨大症,肢端肥大,分泌不足,则成为侏儒;胰腺分泌胰岛素,分泌过多发生低血糖,分泌不足则发生糖尿病;雄激素有促使蛋白质合成的作用,能刺激机体生长,使新陈代谢增强,促使骨骼的造血功能,并使红细胞与血红蛋白增多;雌激素能调节体内贮存的脂肪,改变体内脂肪分布,并对糖代谢和蛋白质代谢也有一定的影响。并且,脑垂体可以分泌出多种激素,它们能影响其他内分泌腺的活动,而后者又可通过反馈调节制约垂体的活动。

二、环境激素

环境激素是指由于哪些人类活动而释放到环境中,能干扰生物体正常激素功能的外因化学物质。目前国外已公布的环境激素已有七十余种。

“环境激素”一词是1996年由美国《波士顿环境》报记者安·达玛诺斯所著的《被夺去的未来》一书中首先提出来的。但是,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),并用作药品。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。近70年来,随着工业的发展,大量环境激素在制药、塑料制品添加剂生产、除草剂的使用和垃圾处理等过程中不断释放,对生态环境造成了巨大危害。且环境激素不易分解,可在食物链中循环,又可随风飘散,因此,不管其原生地在哪里,都会形成区域性或全球性的威胁。今年以来让欧洲人闻之色变的二恶英,就是环境激素中的一种。

三、环境激素的危害

科学研究证实,环境激素不论通过什么途径进入生物体,都会对生物的健康造成危害,如导致癌变、使机体免疫能力受到抑制,使生物体内分泌失调,出现生殖器畸形,精子量减少,乳腺癌发病率上升等现象。

近些年来,各国学者相继发现了世界各地野生动物生殖器系统发生异常现象:

⒈在鱼类方面:英国科学家在污水处理厂下游的泻湖内,捕获了具有雌雄两性生殖器官的斜齿鳊鱼。而其它31条河流,城市污水厂排污口下游处,所捕捉到的雄鳟鱼含一定浓度卵黄蛋白质,与对照的河流中妊娠的雌鱼体内的卵黄蛋白质浓度相似。通过解剖,看到睾丸发育迟缓;美国某地造纸厂下游4公里处,曾捕获到“两性”鱼:雌性的食蚊鱼大都雄化,发育出柄样的雄性的器官,还企图与正常的雌鱼交配;在美国另一水域,所捕获的胭脂鱼更怪,性腺比正常的要小,性成熟慢,成年鱼产卵少,雄鱼体内睾酮浓度低。经环境检测,该水域含有一定浓度的环境激素,其中包括农药DDT及其降解产物DDE等。我国湖北省的“鸭儿湖”,湖水受农药污染,在湖水和湖的底泥中含有一定浓度的二恶英。最近,湖中也发现了“疯鱼”和畸形鱼。

⒉在爬虫类方面:最有名的故事是美国佛罗里达州某淡水湖,在一次有机氯农药三氯杀螨醇(开心散)泄漏事故后,湖中的短鼻鳄鱼数量急剧减少;雄性鳄鱼的阴茎普遍变小,变细;雌性鳄鱼的卵巢畸形,卵都成熟不了。科学家检测了鳄鱼血液内的环境激素的水平,发现有机氯农药滴滴涕(为三氯杀螨醇的合成原料和代谢产物)在它们身体内部残留较高。

⒊在鸟类方面:例如美国五大潮的海鸥雌性化和患甲状腺瘤,美国密歇根湖的美国燕鸥的孵化率降低,美国国徽上的白头鹰,现在北美丛林中不仅数量少的可怜,而且外形也不再威风凛凛。

⒋在哺乳类动物方面:荷兰的海豹和加拿大的白海豚免疫功能下降、数量减少;美国的美洲狮精巢缩小、精子数量减少;挪威科学家对90头北极熊进行调查,发现有4只幼熊既有雄性生殖器官,又有雌性生殖器官,成了两性熊等等。

此外,在我国武汉市还发现了一只六条脚的青蛙,在美国等国家也发现了一些畸形蛙。科学家对此进行了好几年的研究,认为杀虫剂(环境激素)污染了水源,导致畸形青蛙的出现。

⒌在人类方面:环境激素对人体的健康造成严重威胁,它会导致精子数量减少,生殖器发生异常,发生精巢癌、乳腺癌、子宫内膜症,女性青春期提前,引起免疫系统和神经系统的功能障碍,使人智力低下,甚至对下一代产生不良影响。据调查,90年代初,丹麦科学家首先发现了男子精液中精子数量减少,生殖机能发生异常。最近几年,日本调查发现,30-50岁的日本男子平均1ml的精液中有8400万个精子,而20岁左右的男子只有4600万个,几乎少了一半,这使得男性不孕症大大增加。女性也存在月经失调、子宫内膜增生等生殖系统被损害的问题。美国的调查也表明,由于“环境激素”的摄取,引起女性的性早熟,美国48.3%的黑人女孩和14.7%的白人女孩在8岁以前就开始月经初潮。

种种迹象表明,环境激素已成为当今世界上引人重视的环境公害,其危害巨大,影响深远,关系到人类和地球上野生动物物种的生死存亡,不可等闲视之。

四、环境激素的作用机理

环境激素的分子结构与人体内激素的分子结构非常相似,当它们进入人体后,就会轻而易举地与它们的“受体”相结合,这些冒名顶替者混杂其中,鱼目混珠,诱使机体渐渐改变某些生物化学反应。久而久之,它们就会使人和其它生物的机体与生殖系统发生严重的差错和病变。

⒈影响机体正常的内分泌功能

⑴具有内源性激素的活性。如4-壬基苯酚能与雌激素受体结合,显示出雌激素亢进;1-二甲胺乙氧基苯基-1,2-苯基-1-丁烯与雌激素受体结合后显示出拮抗作用,每日每千克体重4mg剂量O,P’-DDT,可引起狗的肾上侏皮质萎缩和细胞退化;烷基酚类化合物可以阻止雌二醇与雌激素受体结合,并能够将雌激素受体上已结合的激素取代下来;从苯乙烯塑料试管中游离出来的壬基苯酚可以诱导人的雌激素敏感型乳腺癌MCF-7增生;虹鳟鱼的体外生物评估证实4-辛基苯酚、2,4,5-T、2,4-D、苯乙烯等均具有雌激素活性。

⑵对生物体的神经系统产生毒害,从而影响大脑皮层、下丘脑、脑垂体等对激素的调节作用,导致激素合成、释放、传输异常,如有机磷农药进入人体后,即与体内的胆碱酯酶结合,形成比较稳定的磷酰化胆碱酯酶,使胆碱酯酶失去活性,丧失对乙酰胆碱的积蓄,引起神经传导生理功能的紊乱,出现一系列中毒症状。

⑶作用于生物体的生殖腺,影响性激素的分泌。在雄性生殖系统中,由于生精细胞的快速分裂繁殖使得睾丸对环境毒素非常敏感,金属铅、镉和许多农药对睾丸有较强的毒性作用;在雌性生殖系统中,环境激素可以影响卵巢内卵泡的发育和成熟、性激素的合成与释放;有机氯农药对生殖机能的影响主要表现在使鸟类产蛋数量减少,蛋壳变薄和胚胎不易发育;对哺乳动物大鼠的影响是损害精子和使大鼠的受孕和生殖能力明显降低。

⑷作用于生物体的肝脏、肾脏。肝脏和肾脏有代谢和排泄各种激素的酶催化系统,它们的功能决定了激素在体内的半衰期。环境毒素通过影响肝肾代谢功能,改变体内的激素水平。如有机磷、有机氯农药可以诱导肝脏甾醇羟化酶、微粒体酶,从而加速内源性激素的代谢和排泄。此外,有机氯农药对其他一些酶也有一定影响,艾氏剂和狄氏剂可使大鼠的谷丙转氨酶和醛缩酶的活性增高,DDT对AFP酶有抑制作用。动物实验和日本的“米糠油事件”还证实多氯联苯(PCB)能通过胎盘屏障进入胎儿体内,而且胎儿肝和肾中的PCB含量常常高于母体相同组织中的含量。

⑸影响机体的免疫机能。机体对进入体内的异物具有识别、杀灭、清除能力,从而维持机体内环境的稳定,但是人的免疫系统在环境激素的长期作用之下,会发生免疫失调和病理反应。如铅、汞可使机体产生过敏性肾病综合症,镉、环氧化物可使机体产生过敏性皮炎,一些杀虫剂可引起免疫性溶血性贫血。P,P’-DDT对家兔的实验显示:机体白细胞的吞噬活性和抗体的形成均明显下降。

⒉致畸、致癌作用

一些环境激素作用于细胞染色体,使染色体的数目或结构发生变化,从而改变携带遗传信息的某些基因,使一些组织、细胞的生长失控,产生肿瘤,如发生在生殖细胞,则可能造成流产、畸胎或患遗传性疾病;胎儿出生后,体细胞遗传物质的突变易引起肿瘤。流行病学调查发现:许多农药接触者的染色体畸变率高于对照组,喷洒季节染色体的畸变率比非喷洒季节高5倍。多环芳胺、芳族胺、芳族偶氮化合物、酞酸酯、氯乙烯、有亲电子基的烷化剂等都是强的致癌物。它们或其代谢产物可与DNA共价健合,使DNA产生不可修复性损伤,导致细胞的癌变。

机体内存在着一些能阻止或减缓外来污染物由血液向组织器官分布的屏障,如血脑屏障和胎盘屏障,它们可以分别阻止或减缓环境激素由血液进入中枢神经系统和由母体通过胎盘进入胎儿,这是人体的一种防御功能。动物出生时,血液屏障尚未建立,所以有许多环境激素对出生动物的毒性比对成年动物高。如铅对初生大鼠引起的一些脑病变,在成年动物脑中并不出现。

⒊蓄积和生物放大作用

蓄积作用是指环境污染物进入机体的速度和数量超过机体消除的速度或数量,造成环境污染物在体内不断积累的作用。生物放大作用是指在生态系统的同一食物链上,由于高营养级生物以低营养级生物为食,一些难分解化合物在机体内的浓度会随着营养级的提高而逐步增大,这种生物放大作用,使进入环境中的毒物即使极为微量,也会使生物尤其是处于高位营养级的生物受到毒害,直到威胁人类的健康。如DDT和狄氏剂等农药,性质稳定,脂溶性很强,被摄入动物体内后即蓄积在动物脂肪组织中,很难分解排泄,在美国图尔湖的研究显示:DDT在水鸟小壁脂肪中的浓度竟比湖水高出76万倍之多。

五、环境激素的防治

环境激素广泛存在于日常生活中,如含用聚氯乙烯为原料的用品,含苯乙烯的聚苯乙烯方便面盒,金属罐头内的金属防腐膜,用于电器产品和其他塑料制品中的多氯联苯,合成洗涤剂,化妆品,农药及其降解产物,海洋防污涂料,垃圾焚烧产物的污染物等,可以说,人类已经生活在“环境激素的海洋”之中。

    环境激素是人们在生产及日常生活活动中产生的,因此防治环境激素的根本方法也因从生产及日常生活活动着手,除不向周围环境乱丢化学物质外,在日常生活中还应采取“一多二少三不用”的措施加以预防,即:一多多食用菠菜、萝卜、白菜等绿叶蔬菜和小米、黄米、糙米、荞麦等,因为它们有助于排出人体内积蓄的二恶英等化学物质,多饮茶也有助于将体内的环境激素排出体外。二少少食近海鱼类,由于海洋生物"食物链"的作用,金枪鱼和青花鱼等大型近海鱼类体内浓缩、积存的化学物质非常多,食用后即可转移人体内。三不用首先,不用苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯材料作食品容器;其次,不用泡沫塑料容器泡方便面;第三,不用聚氯乙烯塑料容器在微波炉中加热。因为在聚氯乙烯塑料制品中的添加剂邻-苯二甲酸酯类化合物是一种典型的环境激素,会在室温中渗出。正确的做法是把食品移到耐热玻璃器皿或陶瓷器皿中进行加热。此外,还应杜绝环境激素产生的源头,不焚烧垃圾,严格控制农药的使用,保证人类的动物的食物安全。■