Enews246 「環」環相扣真「重」要-淺談環境荷爾蒙之重金屬檢測方法
出自KMU e-News
高雄醫學大學e快報 第246期 環境醫學頂尖研究中心專題
「環」環相扣真「重」要-淺談環境荷爾蒙之重金屬檢測方法
洪志昌／黃友利 教授
「環境荷爾蒙(Environmental Hormones)」或稱內分泌干擾物(Endocrine Disrupters, EDs)，依據U.S. EPA定義係指「干擾負責維持生物體內恆定、生殖、發育等行為之外來的類內生性荷爾蒙物質，會影響生物體內荷爾蒙的合成、分泌、傳輸、結合、作用及排除等相關作用」。該物質主要是經由空氣、水、土壤與食物等途徑進入到生物體內，產生類似荷爾蒙的作用，干擾本身內分泌系統，進而影響個體生理調節機能，甚至造成健康危害、免疫系統失調與發生癌症機率提高等。目前已知的環境荷爾蒙種類繁多約有70種，與你我生活息息相關，其中40餘種為農藥，其他還有燃燒或化學品製成副產物、工業用化合物、溴化阻燃劑等，而生活環境中常見的重金屬如砷、鉛、鎘、鉻、汞、錫等也包含在其中。
「重金屬」常存在於自然環境(空氣、土壤、自然水體等)、動植物(蔬菜、水果、肉類等)與各式民生用品(吸管、罐頭等)中，對於生物體與環境之影響，在文獻上已有相當多且明確之研究，可因直接接觸、吸入與食入攝取等方式進入到生物體內。然而重金屬不像其他毒素，可利用肝臟分解代謝排出體外，反而容易存積與身體各臟器中，如腦、肝、腎臟等，並逐漸破壞身體健康。砷(Arsenic)，為人體致癌重金屬之一，可經由食物、飲水等方式攝取，急性中毒會有急性腎衰竭與神經病變等症狀，慢性中毒則會造成肌肉無力、癌前期變化、肝腎傷害等；鉻(Chromium)，為環境水源以及飲用水中常見重金屬之一，Cr6+產生自由基造成脂質的過氧化，並對DNA造成損傷與變性，誘導細胞基因產生突變造成致癌化；鉛(Lead)，會經由皮膚、呼吸道及消化道進入，當過量蓄積易造成神經系統疾病、精神智能障礙、腦病變、急性慢性腎衰竭與心血管疾病等，更會影響孩童的生長發育；汞(Mercury)，當食入或吸入時，會使細胞中各種激酶活性受影響，阻礙細胞生物活性與正常代謝，最終導致細胞變性與壞死，並引發免疫功能失常，產生自體抗體，引發腎臟損傷、腎病症候群、腎小球腎炎與急性腎功能衰竭等病變，有鑑於此，重金屬濃度檢測早已成為重要監控項目。
重金屬的檢測方式，主要是依賴高靈敏度與特異性的檢測儀器，包含有原子吸收光譜儀(Atomic Absorption Spectrometry, AAS)(如火焰式、電熱式原子吸收光譜儀等)以及感應耦合電漿質譜儀(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS)等儀器進行濃度分析。然而每一種儀器皆分別各有其優缺點，適用性亦不相同，需依待測樣品與分析之重金屬種類，選擇適當的檢測儀器。原子吸收光譜儀是最為廣泛地應用於偵測重金屬之分析儀器，可偵測單一重金屬mg L-1(ppm)至µg L-1(ppb)的濃度，但因無法同時偵測多種重金屬，故於偵測上常需花費更多倍分析時間。自1984年第一台感應耦合電漿質譜儀發展以來，因具快速、高解析度、高靈敏度、可同時多元素分析與偵測濃度低達ng L-1 (ppt)等特點，其針對重金屬之相關偵測技術則如雨後春筍般快速發展。ICP-MS的諸多優點與特性，使之廣泛被應用於材料、土壤地質、生物醫學、化學、環境與食品安全衛生檢驗等領域之重金屬檢驗與研究。
近幾十年來工業的快速發展，對重金屬的開採、冶煉、加工、商業製造等，以及化學工業日益盛行，不斷推陳出新各式各樣的人工合成物質，往往在尚未瞭解其效用與影響前，就已將之大量釋放至環境生態中，使生物體不自覺的暴露於毒害中，成為危害健康的潛在殺手。面對廣泛散佈在我們的生活環境、呼吸的空氣、吃的食物及飲用的水中等處的各類「環境荷爾蒙」，各個先進國家及國際組織機構也皆開始訂定因應政策，積極推動相關調查研究，以降低其危害性。在亞洲，日本為最早推出環境荷爾蒙策略的國家之一，而我國政府也已指定並召集各相關單位組成推動小組，訂立種種管理機制與檢測措施，並擁有更多高解析與高靈敏度的分析檢測儀器，且建立與公告各式環境荷爾蒙之檢測方法及定量極限，另外也著手邀請學術界及民間機構等參與實驗室認證，讓全國共同投入監管「環境荷爾蒙」，建立更美好的生活環境。
