塑化劑與生殖系統

塑化劑與生殖系統
國立臺灣大學微生物與生化學研究所郭朝禎博士/國立臺灣大學微生物與生化學研究所郭朝禎博士責任編輯

隨著塑化劑風波每天越演越烈，其所影響範圍從食品把關議題到對人體健康危害的疑慮，通通成了民眾欲關心的焦點。其中，已有許多媒體報導指出塑化劑會對生育能力造成影響，那真正的原因和機制究竟是怎麼一回事 ? 或許以下報導正能為您我解惑呢!

圖片來源：mahongdong@flickr

塑化劑-鄰苯二甲酸酯類 (Phthalate ester, PAE) 的使用已有70年的歷史，充斥在人類的食、衣、住、行、育、樂等生活用具與器物，包括兒童玩具、壁紙、化妝品、含PVC的產品、人工皮革、黏著劑、地毯、塑膠容器，甚至是血袋等醫療器材。這些PAE的種類無論是DEP (鄰苯二甲酸二乙酯)、DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）、DMP (鄰苯二甲酸二甲酯)或是DEHP（鄰苯二甲酸二辛脂）等，都是以微弱的分子間作用力與產品本身結合。

由於這樣的結合並非是穩定的化學鍵結，因此當產品在高溫、加熱或陽光照射的情形下，PAE極容易釋放而使得它在飲料、湯汁或密閉空間的濃度大為提高，並藉由攝食、呼吸及皮膚接觸等途徑進入人體中，且分佈在血液、臍帶血、羊水及精液裡，對生殖組織更造成不同程度的毒性效應。而在所有PAE分子中以DEHP、DBP及DEP三者較容易引發睪丸及副睪萎縮、萊氏細胞增生、隱睪症或精液品質低落等。一旦這種毒害引發精子功能異常或是危及它的存活時，也就間接造成不孕的症狀。那麼PAE是如何損傷精子呢?

近年來諸多文獻均指出PAE分子具有抗男性素的作用，這種作用並非是PAE分子拮抗男性素與其受體的結合，而是因抑制睪固酮的製造而產生的現象。睪固酮乃是精子成熟過程中所不可或缺的因子，若睪固酮濃度過低，自然對精子的品質造成影響，而後續相關研究更發現，當男性體內DEHP、DBP及DEP的濃度偏高時，不孕症的現象尤其明顯。但除了透過荷爾蒙的因素外，PAE分子也會經由影響粒線體的運作功能，對精子產生不可逆的傷害。在這些分子中，又以DEHP對粒線體的危害最大，引發膜電位下降以及細胞凋亡的效果最為顯著。

粒線體膜電位不同於我們所熟悉的細胞膜電位，一般而言，細胞膜外鈉離子內流後，產生去極化現象，造成胞內陽離子濃度升高，膜電位因而升高，一旦達到閥值則產生動作電位。但粒線體在正常狀態下其呼吸鏈因進行氧化磷酸化反應，此時質子因被打出內膜的關係而呈現負電性膜電位。若體內有DEHP存在時，容易使粒線體產生去極化現象，負電性降低，同時也讓膜的通透性增加，細胞色素C從粒線體釋放到細胞質，開啟細胞內的死亡程序，其結果是造成DNA的斷裂。而目前的證據顯示，DEHP也是經由此類似的機制對精子DNA造成損傷，使精子的數量減少。

此外在精子與卵子進行受精過程中，精子靠尾部鞭毛的擺動來維持最佳泳動活性，並取得與卵子結合的契機。此擺動的能量來源完全由ATP (腺核苷三磷酸)來提供，而精子能生成ATP的胞器就只有粒線體。因此當DEHP干擾及阻斷了粒線體中呼吸鏈的運作時，精子活動力也就逐漸下降。PAE所造成的粒線體功能異常的同時，也伴隨著大量自由基的產生，這些自由基的存在導致細胞內極大的氧化壓力，不僅讓細胞膜脂質的過氧化加劇，甚至攻擊DNA分子產生嚴重的斷裂，也因此使得精子數量減少。

PAE分子的蹤影不單單只是成為廣泛的非法食品添加物而已，事實上它伴隨著塑膠產品的使用而無所不在。即使政府及衛生相關單位對食品進行嚴格的稽查與檢驗，有效地為民眾的健康把關，但要真正降低塑化劑對人體的危害，最重要的是要隨時保持對塑化劑的危機意識。在食品容器方面，應少用塑膠杯或塑膠袋盛裝熱騰騰的飲料或湯汁，尤其更應避免將塑膠湯匙直接放入火鍋或高溫熬煮的熱湯之中。

參考文獻：
1. Akingbemi, B.T., Klinefelter, G.R., Zirkin, B.R., Hardy, M.P., 2004. Phthalate induced Leydig cell hyperplasia associated with multiple endocrine disturbances. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101, 775–780.
2. Duty, S.M., Calafat, M., Silva, M.J., Ryan, L., Hauser, R., 2005. Phthalate exposure and reproductive hormones in adult men. Hum. Reprod. 20, 604–610.
3. Giwecman, A., Richthoff, J., Hjollunel, H., Bonde, J.P., Jepsen, K., Frohm, B., Spano, M.,2002. Correlation between sperm motility and sperm chromatin structure assay parameter. Fer.t Steril. 80, 1404–1409.
4. Hauser, R., Meeker, J.D., Singh, N.P., Silva, M.J., Ryan, L., Duty, S., Calafat, A.M., 2007. DNA damage in human sperm is related to urinary levels of phthalate monoesters and oxidative metabolites. Hum. Reprod. 22, 688–695.