一、何謂環境荷爾蒙

 

荷爾蒙 (hormones) 又稱激素,為分布在生物體內各處腺體所製造的少量化學訊息,透過血液的運輸,可傳送到身體的其他地方,和目標細胞上的特定受器 (receptor) 結合後,生成「激素-受器複合體」,被活化後會在目標細胞內引發一系列的生化反應,產生生理變化 (圖1),以整合內部的活動,處理外界的訊息。

包括人類在內的脊椎動物可產生約50種激素,依其化學結構可分為: (1) 類固醇類激素 (steroid hormones) 為脂溶性化學物質,包括雌性激素 (estrogen,又稱動情素)、黃體素 (progesterone)、雄性激素 (androgen)、睪固酮 (testosterone)等;(2) 安類激素 (amine hormones),為水溶性化學物質,如甲狀腺素(thyroxine);以及 (3) 生太類激素 (peptide hormones),亦為水溶性化學物質,如增壓素,圖2為其代表性化學結構。激素和內分泌腺所組成的系統稱為內分泌系統(endocrine system),圖3為人體內分泌系統的示意圖,此系統如表1所示,幾乎會影響全身每一功能,控制人體的生殖、發育、成長和行為等 [1]。

近年來,科學家發現有些化學物質 (chemicals) 會干擾內分泌系統,故稱其為「內分泌干擾素」(endocrine disrupter,簡稱ED),或為「干擾內分泌之化學物質」(endocrine disrupting chemicals,簡稱EDC)。Weybridege會議則討論出更完整之定義為:「透過改變內分泌之功能,而對未經人碰過之有機生物體或其後裔造成不幸的健康效應之外來的物質」。目前所觀察到的內分泌干擾素,大多為環境污染物,影響受污染之野生動物的生殖、發育、成長和行為等甚巨 [2],因此會干擾內分泌的環境污染物,被稱為「環境型內分泌干擾素」(environmental endocrine disrupter,簡稱EED)。內分泌干擾素可經由下列三種途徑,對生物體造成不幸的健康效應:(1)模仿天然激素之功用,矇騙身體,而使其產生反應過度或不足,或使其在不恰當的時間產生反應等;(2)搶奪天然激素之受器,防止「激素-受器複合體」之生成,以抑制天然激素之功能;(3)直接刺激或減低內分泌系統之功能,造成激速之分泌過度或不足。上述途徑皆牽涉到激素,因此來自環境的內分泌干擾素,又被稱為「環境荷爾蒙」(environmental hormones)。

 

二、環境荷爾蒙的分類

 

目前世界各工業化國家對環境型內分泌干擾素之研究,主要著重於女性荷爾蒙,如和負責雌性特徵發育之雌性激素(17b-estradiol,主要由卵巢和部分由腎上腺分泌)化學結構類似的化學物質;和負責雄性特徵發育之雄性激素 (睪固酮testosterone,主要由睪丸分泌) 化學結構類似的化學物質;及和甲狀腺素 (thyroxine) 化學結構類似的化學物質。過去20至50年間,人類暴露到環境荷爾蒙的種類和途徑,如表2所示,可粗分為合成雌性激素、動物體中的生長激素、植物型雌性激素、和工/農業用化學物質等四種大類 [3]。

早期的學者,尤其是受到醫師專業訓練者,多以為人類和野生動物或實驗動物有別,發生在前述野生動物身上的病變,不太可能會降臨在人體身上。直到兩件醫學事件後,人們的想法才開始改變,一為1962年的thalidomide (一種鎮靜劑、安眠藥) 悲劇,婦女在懷孕5~8週時,即使只服用少量的此種藥物,也會導致生出短肢畸型的小孩 (俗稱海豹肢症,Phocomelia),在全球46個國家有8000位小孩受到影響,這悲劇明白指出對成人安全的藥劑量,在某一關鍵時段,對胎兒足以產生毀滅性的影響 [2]。

另一事件為1938年英國醫生所合成的二乙基人造雌性激素 (diethylstilbestrol,簡稱DES,己烯雌酚),在人體中可發生類似雌性激素( 亦稱動情激素) 之功能,被醫界認為是仙丹 (wonder drug),有許多用途,最早被用來治療婦女之流產和早產問題 (因早期認為是雌性激素不足故),進而被廣泛應用於協助產後母親停奶、治療小孩的粉刺、攝護腺癌、淋病,其至抑制長得太高的十幾歲小女孩的成長高度;農人們也大量應用DES為家畜之食品添加劑,或從頸部、耳部植入,以加速雞、牛和其他家畜的生長。由於從服藥至發病的時間頗長,DES濫用之問題,直到1966~1969年間,波士頓醫院 (哈佛大學的教學醫院) 的醫生發現,原本只會發生在年紀大於50歲之婦女的陰道癌,居然發生在上門求診之15~22歲的年輕女孩,其中一位女孩雖經過子宮和陰道切除等大手術,仍在1968年過逝。令他們驚訝的是8位患者中,有7位她們的母親在懷孕的最初3個月時曾服用DES。但在懷孕20週後才服用DES的母親,所生下的女孩則未發現類似的病變。動物實驗指出DES除了影響胎兒的生殖能力外,尚會影響到腦、腦下垂體、胸部乳腺體和免疫系統,並進而造成永久的改變。使其在未來一生中較易遭受到諸如乳癌、子宮癌和攝護腺癌之侵襲。

在以老鼠做為免疫系統之研究中,發現出生之前曾曝露在DES之雌鼠,所生出的幼鼠之T-helper和natural killer細胞 (控制免疫系統的主要細胞) 數量減少,抗癌能力降低,長大之成鼠較因此較易受到化學致癌物的侵襲而得到癌症;同樣的T-helper和natural killer細胞數目減少的現象,也發生在胎兒時就已曝露到DES的婦女身上。從DES的悲劇,人們學到化學物質會穿透胎盤,干擾胎兒的發育,產生需等到數十年後才看到的可怕結果,這是以往醫界未曾注意到「遲緩的長期效應」(delayed long-term effects),會到小孩成長到青春期或之後的人生期才發作的效應。更可怕的是,人們不僅需擔憂生下來即顯而易見的畸型,也需擔憂對組織和細胞所造成的隱形影響,會終期一生削弱其競爭能力和生存之權利 [2]。

值得一提的是,環境荷爾蒙對人體的健康影響是利弊並呈。如雌性激素會惡化某些乳癌,但對心臟和年老女性的骨質疏鬆症骨折等疾病,則有保護作用。植物型食品中至少含有12,000種天然化學物質,以作為結構、荷爾蒙、吸引、和化學保護等目的。除了提供營養價值外,植物型食品亦含有提昇人體長期健康之非營養行植物型化學物質 (phyto-chemical),如流行病學研究顯示,在某些食用半素食飲食的亞洲國家,許多慢性和老年疾病 (如和荷爾蒙有關的癌症,如大腸癌、動脈硬化、冠狀動脈心臟疾病等) 的發生率皆較西方國家為低,因此半素食飲食中極有可能含有某種未知物質,可促成原狀穩定 (homeostasis),對維持健康有極大的助益。這些未知物質可能是和類固醇類激素有類似結構的植物型雌性激素,如圖4中的 lignans和圖5中的黃酮類 (flavonoids)化合物。表3至表6為國人較常食用之豆類食物、水果、蔬菜、和茶葉中的植物型雌性激素含量 [4]。

來自工/農業用化學物質中有多少可被歸類為環境荷爾蒙,則是國際間正在努力待解決的大問題。據美國環保署 (US EPA) 在1995年的估算,迄今人為的化學物質有5,000,000種,市售使用者有80,000種,工業用化學物質有72,000種以生產數佰萬種產品,每一年有2,000種新的化學物質被使用,600種農藥以生產21,000種產品,8,700種食品添加劑,7,500種化妝品原料以生產40,000種產品,和3,300種人體用藥物。在1999年的估算則為,市售使用化學物質有87,000種,包括900種農藥之活性成份,2500種農藥之配方成份,75,500種工業用化學物質,各8000種的化妝品原料、食品添加劑和營養補充物。因此須先發展篩選測試和分析方法,以便有效確認和鑑定市售使用之87,000種化學物質中,那些為「環境荷爾蒙」。圖6為美國環保署為此所組成的「內分泌干擾素篩選暨測試顧問委員會」(Endocrine Disruptor Screening and Testing Advisory Committee,簡稱EDSTAC),在1999年所建議的層級作法 (tiered approach) 架構 [5]。整個架構分為最初分類、優先次序設定、一級篩選和二級篩選。透過此架構所收集到的數據,可協助確認 (identify) 和鑑定 (characterize) 危險(hazard,極有造成傷害的可能),整合和解釋所有風險數據及資料後,可進行危險評估 (hazard assessment),再研究有多少的野生動物和人群有可能暴露到此類化學物質的暴露評估 (exposure assessment),最後則是整合所有的化學物質危害性資料和相關之動物及人的暴露資料,進行風險評估 (risk assessment) 後,才得以開始考量最佳的管制方案。

7則為「環境毒物暨化學學會」(Society of Environmental Toxicology and Chemistry,簡稱SETAC)、經濟合作暨發展組織 (Organization for Economic Co-operation and Development,簡稱OECD)、和歐盟 (European Community,簡稱EC) 共同在1997年的研討會上所擬出的危險確認方案以決定潛在內分泌干擾素的架構 [6]。 

三、工業所產生的環境荷爾蒙物質

 


     6中顯示目前約有50種化學物質可徑行危險評估,表7所示為美國環保署 (EPA)、疾病管制暨預防中心 (CDC)、和世界野生動物基金會 (WFF) 認定為「環境型內分泌干擾物」的清單,共有103種,其中60種為美國環保署所認定,48種為疾病管制暨預防中心所認定,68種為世界野生動物基金會所認定 [7]。表8所示為日本環境廳 (JEA) 懷疑為「內分泌干擾物」的67種清單,註解中亦指出鎘 (Cd)、鉛 (Pb)和汞 (Hg)亦是可疑的「內分泌干擾物」,因此共有70種 [8]。

 

四、環境荷爾蒙的危害

 

環境型內分泌干擾物對野生動物和人體之健康影響,會隨類別、年紀和性別而也所不同。一般而言,暴露到環境型內分泌干擾物的成年人生物體的後裔,最容易因此受到傷害,尤其是胎兒和新生兒,除了會在胎兒發育期,影響性別差異外,亦會影響腦組織和中樞神經某些部位的發展。目前已有許多文獻報導環境型內分泌干擾物對人體之影響,可能有影響之報導則是更多。諸如:男性繁殖力下降、男性特徵發展缺陷、攝護腺癌的增加、女性生殖力下降、乳癌的增加、已子宮異位症、免疫系統受損、甲狀腺腫癌、過動兒、和孩童的學習能力及集中專心問題等 [9]。

首先提醒世人注意內分泌干擾物對人類之影響,可追溯到1991年7月Theo Colborn博士所發表「環境激素問題」之Wingspread宣言 [10]。然而這問題直到1996年,Theo Colborn博士發表「Our Stolen Future」一書 [2] 後 (註:國內已有中譯本「生命的隱形浩劫 失竊的未來」[11]),才廣泛被國際間開始注意。

 

五、環境荷爾蒙對孩童的危害

 

1997年5月,8大工業國家的環境部部長在美國邁阿密聚會,討論孩童的環境健康,會中特別討論內分泌干擾化學物質所引起的問題,並發表共同宣言「嬰兒和幼兒可能遭受到此類污染物的潛在效應之特別風險,孩童可能透過在子宮內、母奶、和環境暴露到內分泌干擾化學物質」,宣言中並強調繼續發展國際性評估最新科學進展、確認和設定相關研究之優先次序、補充現有數據之不足等的重要性。在主要的內分泌干擾化學物質來源和環境宿命被確認後,須共同合作研發風險管理或污染防制等策略。宣言中並強調繼續告知公眾最新資訊的需要。美國則早在1995年10月,環保署長Carol Browner要求所屬擬定新的國家政策,首次將環境危害對嬰幼孩的風險,列入環境影響評估的考慮要項之一。1999年美國小兒科學院,首次出版「小兒科(醫師)環境健康手冊」(Handbook of Pediatric Environmental Health) [12],題醒小兒科醫師和大眾預防環境危險,尤其是戴奧辛等內分泌干擾化學物質,對孩童健康之影響。

 

六、世界各國和國際組織的措施

 

依經濟合作暨發展組織在1997年11月的一份報告,尚無任一國家特別限制內分泌干擾化學物質的排放,然而有些國家有鑑於內分泌干擾化學物質之潛在危險的嚴重性,已開始採取防範措施。

美國:1996年8月通過之「食品品質保護法案」(Food Quality Protection Act,簡稱FQPA) 和「安全飲用水法案」(Safe Drinking Water Act,簡稱SDWA),明令要求環保署管制:(1) 食品中之會干擾內分泌之活性和配方成份 (FQPA規定),(2) 和農藥一起產生累積干擾內分泌效應的化學物質 (FQPA規定),(3) 多人飲用之水源中的干擾內分泌化學物質(SDWA規定)。美國環保署為此組成一「內分泌干擾素篩選暨測試顧問委員會」(EDSTAC),委員會下還有指導工作小組、體外篩選暨測試工作小組、哺乳類動物篩選暨測試方法工作小組、環境生態毒物篩選暨測試方法工作小組化學物質管理工作小組、及統計工作小組,以協助發展內分泌干擾素篩選暨測試方法,已在1999年7月發表「Review of the EPAs Proposed Environmental Endocrine Disruptor Screening Program」報告 [13]。目前也有化學工業廠商自發性的出錢出力參與研發工作,預計在2002年底完全篩選暨測試方法的確認工作。除此外,美國國家科學院也在在1999年10月,出版「Hromonally Active Agents in the Environment」一書 [14],提供最新的科學研究報告。

英國:1998年1月,環境、交通和區域部 (Department of the Environment, Transport and the Regions)下之環境署 (Environment Agency),開始研擬研究題目的優先次序,並要求工業界限制內分泌干擾化學物質之排放,及使用更安全的替物質。該部會將以民眾意見為基礎,制定行政管理的依據。

日本:1998年5月,環境廳發布「環境型內分泌干擾素策略計畫」報告 [8],內容分「外來的內分泌干擾化學物質之問題」和「環境廳的環境型內分泌干擾素之基本政策」。基本政策中提及,將執行一完整的來自環境污染的風險評估,並依此採取有效對策,以確保後代子孫的安全生存環境。為達此目標,須在跨學門論壇架構下加速科學研究,建立快速落實最新科學資訊的行政管理,而不會被耽擱的的體制。詳細內容有:(1) 促進和其它行政單位、研究機構、和民間團體,密切合作研究;(2) 強化國際合作研究及資訊網絡;(3) 促進再審查化學污染防制措施;(4) 尋求其他部會的密切合作。落實方法有:(1)促進野外調查研究環境污染現狀和內分泌干擾化學物質對野生動物的不幸效應;(2) 促進篩選暨測試方法的研發工作;(3) 促進環境風險評估、風險管理和資訊普及;(4) 強化國際網絡。

經濟合作暨發展組織:1996年底,對會員國發出問卷調查,決定發展包括篩選在內的測試方法的研發工作;1997年4月,完成回顧性論文;1998年2月,組成內分泌干擾素測試暨評估工作小組 (Endocrine Disruptor Testing and Assessment Working Group,簡稱EDTAWG);1998年3月,工作小組召開第一次會議,確定EDTAWG之目標為(1) 提供資訊和協調活動;(2) 研發新的並改進現有的偵測內分泌干擾素之測試指引;(3) 協調會員國間內分泌干擾素的風險鑑定與評估作法。

政府間化學安全論壇 (The Intergovernmental Forum on Chemical Safety,簡稱IFCS):1997年2月,在加拿大渥太華舉行的會議,討論內分泌干擾素問題,確認其重要性,建議完善管理化學物質的國際組織(Inter-Organization Programme for the Sound Management of Chemicals,簡稱IOMC)影響其相關組織以:(1) 編纂和協調定義和名詞;(2) 促進協調的合作,確認間隙和優先次序;(3) 採用和維持研究活動的清單;(4) 便利資訊的交流。

聯合國環境規劃署 (United Nations Environment Programme,簡稱UNEP):主導推動難分解有機污染物 (Persistent Organic Pollutants,簡稱POPs,包括polychlorinated  biphenyls,  dioxins, furans, aldrin, dieldrin, DDT, endrin, chlordane,HCB, mirex, toxaphene, heptachlor等12種化學物質) 的列管標準及相關管制程序,並起草管理規則。在POPs的篩選程序下,將依據其毒性與容許量,做為列入管制清單的參考。UNEP所發布的盤查報告中指出,全球僅有15個國家 (其中11個為歐洲國家) 備有POPs排放至空氣中的數量 [15]。

我國的因應措失:日本環境廳列為「環境荷爾蒙」之七十種化學物質中,環保署已將其中十五種化學物質,為本署已公告列管之毒性化學物質,二十五種已列入環保署毒化物篩選列管名單中,其餘物質環保署正檢討中。從毒性化學物質管理而言, 前述化學物質,係我國毒性化學物質管理法第二條所定義之「第一、二類毒性化學物質」,環保署署現正密切注意中,如有確定相關危害性須予管制,即依環保署署「篩選毒性化學物質作業原則」予以列入環保署署「侯選列管名單」,依法篩選、列管,同步維護國人之健康 [16]。

 

七、結論

 

比較上述各國的措施,我國政府目前尚無針對「環境荷爾蒙」的國家級策略規劃和因應措施,學術單位亦無類似國外之學術單位,政府會全力提供資源補助研究,國內因此尚未有大型的調查和研究計畫,國人生活環境中的環境荷爾蒙之流佈資訊,仍全然欠缺,國人知的權利,未受到遵重。上個月國內首次發布的焚化爐戴奧辛風險評估結果,震驚各界,立法院國家永續發展委員會在一項公聽會上決議,將在立法院連署提案,要求行政院仿日本模式成立「國家戴奧辛對策小組」,以統籌協調各部會研擬戴奧辛防治對策,訂出具體的減量目標 [17]。戴奧辛名列環境荷爾蒙黑名單中的頭號,因此「國家戴奧辛對策小組」或許應擴展到「國家環境荷爾蒙對策小組」,才能更完善保障國民的健康。

 

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