臺灣一般國人塑化劑暴露之健康影響與累積健康風險評估

塑化劑,如鄰苯二甲酸酯類廣泛地使用在塑膠相關製品中如孩童玩具、個人保養品和化妝品與食物包裝材等用品,人體可經由多種途徑(攝食、吸入、皮膚接觸等)暴露鄰苯二甲酸酯類。2011年塑化劑事件後,突顯了臺灣缺乏一般國人體內環境毒物(例如:塑化劑、重金屬等)長期性暴露之資訊,國人受到環境毒物暴露之劑量與風險是否在可接受之範圍內因而難以管理及掌握。鄰苯二甲酸酯類的暴露是否對會干擾人體的甲狀腺與生長激素有潛在影響(內分泌系統有不良),尚缺乏風險及健康影響評估。因此,本院國家環境醫學研究所黃柏菁副研究員對於塑化劑事件後,持續評估國人(包括:孕婦和兒童)之塑化劑暴露累積風險、甲狀腺荷爾蒙與腎損傷等影響。

世界各國在預防環境有害物暴露、降低並預防群體國民的風險之作法中,以建立具群體代表性國人之環境暴露暨健康資料庫(Human Bio-Monitoring, HBM)最值得借鏡且優先,如NHANES、GerES、CHMS、KoNEHS等,可據此提供預防醫學建言,作為各國制訂環境風險管理機制與民眾健康保護政策(如每日容許攝取量/參考值等)之最佳科學證據,制訂各國人群健康管理之標竿。因此,黃柏菁副研究員團隊自2013至2016年起建立「臺灣人體環境毒物生物資料庫(Taiwan Environmental Survey for Toxicants, TEST)」,與國民營養調查團隊共同以人口比例隨機抽樣方式,選取約2,000位7歲以上之一般國民作為研究對象。

初期完整分析387位TEST檢體,以液相層析串聯式質譜儀(LC/MS-MS)分析尿液中6種塑化劑的代謝物以推估每日鄰苯二甲酸二酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DnBP)等之攝入劑量,進行累積風險推估(cumulative risk assessment, CRA)。結果發現,7 – 12歲男童DEHP的每日攝取劑量最高(中位數)約4.8 μg/每日每公斤體重,7 – 40歲的男性於第95百分位的生殖危害商數(HI)皆大於1,具潛在風險且主要為DnBP和DiBP所致(53.9 – 84.7%)。研究結果發現,臺灣一般民眾受到塑化劑暴露最主要的風險來自DnBP、DiBP與DEHP的暴露,男童及育齡成人受塑化劑暴露之生殖風險較高(圖1)。(Sci. Rep. 2017; 7:45009)


圖1:臺灣一般族群5種塑化劑之生殖和肝臟危害評估之累積風險分布

黃博士研究團隊進一步探討國人塑化劑暴露量與甲狀腺素及生長激素之相關性,完整分析279位TEST成年人(≧18歲),在調整年齡、性別、BMI、肌肝酸等因子後發現,尿液中整體DEHP和MEHHP暴露量與T4呈現顯著負相關(β = -0.028; β = -0.045),尿中MEHP和MEOHP濃度與游離T4亦呈顯著負相關(β = -0.013; β = -0.030)。結果顯示,在目前低劑量暴露下,國人塑化劑之暴露程度仍可能對甲狀腺素產生一定程度之影響,應持續加強管制與監控以降低民眾塑化劑每日暴露量(圖2)。(Environ. Res. 2017; 153:63-72)


圖2:成人T4與MEHHP (A)及ΣDEHP (B)、游離 T4與MEHP (C)及MEOHP (D)經調控年齡、性別、BMI及血清TBG、IGFBP-3濃度後之複迴歸係數(95%信賴區間)

研究團隊進一步探討,鄰苯二甲酸酯類的暴露是否可經由氧化或氮化壓力之中介效應,影響甲狀腺素調控。完整分析266位TEST成人之氧/氮化壓力等生物指標解析後顯示,鄰苯二甲酸酯類可能通過脂質過氧化(MDA)與氮化壓力(8-NO2Gua)而影響甲狀腺素調控。DEHP暴露與血清T4之負相關性可能由MDA(8%)和8-NO2Gua(11%)所介導;而DnBP暴露與血清FT4之正相關性可能由8-NO2Gua(17%)所介導(圖3)。此研究為首次發現氧化/氮化壓力在鄰苯二甲酸酯類暴露對影響人體甲狀腺調控的影響,提供了進一步可能的機制與解釋,其他中介因子和多重不同暴露之影響仍值得深探。(Environ. Int. 2020; 140:105751)

圖3:經由氧/氮化壓力的生物指標介導尿液鄰苯二甲酸酯代謝物與血清甲狀腺激素之間的關聯

圖4:臺灣一般族群(> 40歲以上)無第二型糖尿病者暴露塑化劑與早期腎臟損傷之風險

研究團隊同時探討國人塑化劑暴露對早期腎臟代謝功能之影響,完整解析241位TEST成人腎功能指標後發現,暴露於DEHP會增加微量白蛋白產生(microalbumin)之風險(圖4),且呈現劑量—效應關係,顯示DEHP可能為國人微量白蛋白增加之危險因子。未來需要更多關於鄰苯二甲酸酯類暴露影響腎功能的研究,以釐清其相關機制。(Int J Hyg Environ Health. 2020

雖然對人類暴露於鄰苯二甲酸酯類及其代謝物等的重要來源、接觸途徑與代謝的瞭解有所增加,但低劑量且長期暴露於多重鄰苯二甲酸酯類及其代謝物等之相關物品對人體健康的影響仍須要持續關注與探討。即使有了鄰苯二甲酸酯類的限制性法規,臺灣兒童仍廣泛接觸多重鄰苯二甲酸酯類,而孩童健康仍存在威脅。有必要對兒童可能接觸的消費品與食品進行監控,因為他們的暴露和新陳代謝可能與成年人不同,並會帶來不同的風險;此外,新興替代產品對人體之健康效應仍需持續關注。

參考資料:

  1. Huang PC*, Waits A, Chen HC, Chang WT, Jaakkola JJK, Huang HB. 2020. Mediating role of oxidative/nitrosative stress biomarkers in the associations between phthalate exposure and thyroid function in Taiwanese adults. Environ Int 140:105751.
  2. Chang JW, Liao KW, Huang CY, Huang HB, Chang WT, Jaakkola JJK, Hsu CC, Chen PC, Huang PC*. Phthalate exposure increased the risk of early renal impairment in Taiwanese without type 2 diabetes mellitus. Int J Hyg Environ Health. 2020; 224:113414.
  3. Huang HB, Pan WH, Chang JW, Chiang HC, Guo YL, Jaakkola JJ, Huang PC*. 2017. Does exposure to phthalates influence thyroid function and growth hormone homeostasis? The Taiwan environmental survey for toxicants (test) 2013. Environ Res 153:63-72.
  4. Chang JW, Lee CC, Pan WH, Chou WC, Huang HB, Chiang HC, Huang PC*. 2017. Estimated daily intake and cumulative risk assessment of phthalates in the general Taiwanese after the 2011 dehp food scandal. Sci Rep 7:45009.

文/圖:國家環境醫學研究所黃柏菁副研究員

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