不可不知的塑膠毒素:為什麼標有「不含雙酚A」的產品不一定安全?

4/6/2019 @國家地理雜誌中文網 標籤: 美國, 實驗, 海洋, 塑膠垃圾, ict, 健康, 垃圾, 研究, 報告, 開發, 塑膠袋, 安全, 動物, 人類, 管理, 荷爾蒙, 中心, 結構, 汙染, 化學

雙酚A因有害人體而惡名昭彰,於是替代品不斷推陳出新;不過研究人員認為,這些替代品未必比雙酚A來得更安全。

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由於雙酚A可能具有毒性,製造商不斷開發出各種結構類似的替代物質。但有愈來愈多的研究顯示,這些替代品同樣可能危害健康。PHOTOGRAPH BY DAVID MCNEW, GETTY IMAGES

這項研究的動機源自於一場意外。當時,華盛頓州立大學的遺傳學家派翠西亞.杭特(Patricia Hunt)與她的研究團隊正在調查雙酚A對於小鼠生殖後代的影響。他們將小鼠飼養在不含雙酚A成分(BPA-free)的塑膠籠裡,以滴管讓測試組的小鼠服用雙酚A,控制組的小鼠則未給予雙酚A。

原本實驗看起來一切順利,直到情況突然出現異常。

「控制組的數據突然變得很奇怪。」杭特說。牠們與實驗組之間的數據差異消失了,而且許多控制組小鼠開始出現遺傳性問題。研究團隊起初很困惑,最後才發現有些塑膠籠因為受損溶出了雙酚S,而這種塑膠成分正是用於替代如今惡名昭彰的雙酚A。

杭特說,這一切充滿了既視感。20年前,她在使用聚碳酸酯製的鼠籠時就曾發生一樣的問題,當時溶出的物質是雙酚A。這次的意外發現促使她著手研究多種雙酚A替代品的影響,結果顯示這些替代物質對小鼠生殖後代的影響與雙酚A十分相似。

相關圖片:淪陷塑膠世界的動物

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在葉門附近的亞丁灣,一隻鯨鯊游過塑膠袋旁。雖然鯨鯊是海洋中體型最大的魚類,但吃進小型塑膠製品仍會危害牠們的生命安全。PHOTOGRAPH BY THOMAS P. PESCHAK, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
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海面下的海生植物與塑膠包裝袋混雜在一起;下方有一隻綠蠵龜正游離這些垃圾。PHOTOGRAPH BY STEVE DE NEEF, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
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一隻黑背信天翁和雛鳥窩在一堆被吐出的垃圾旁。有些鳥類的砂囊較小,無法將消化不了的塑膠吐出來,所以塑膠汙染對牠們的危害更嚴重。PHOTOGRAPH BY FRANS LANTING, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
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夏威夷的背風群島(Leeward Islands)上,一隻黑腳信天翁咬著塑膠垃圾。海鳥仰賴海洋生存,但如今的大海遍布著塑膠汙染物。PHOTOGRAPH BY FRANS LANTING, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
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澳洲愛迪斯堡的一隻擬綿蟹將透明塑膠袋的碎片蓋在蟹殼上。一般來說,擬綿蟹會用海綿覆蓋在殼上作為偽裝,避免被掠食者發現;然而,塑膠袋這種人造材質並不適合牠們用來保護自己。PHOTOGRAPH BY FRED BAVENDAM, MINDEN PICTURES/NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
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澳洲昆士蘭省的一隻大園丁鳥(great bogwerbird)用破碎的玻璃、塑膠玩具和其他人造垃圾裝飾牠的巢。PHOTOGRAPH BY TIM LAMAN, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
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在尼泊爾加德滿都的帕舒帕蒂納特廟外,兩隻恆河獼猴好奇地把玩著被人丟棄的塑膠瓶。PHOTOGRAPH BY PETE RYAN, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
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在夏威夷,一隻瓶鼻海豚追著六瓶裝塑膠提環玩耍。這種包裝材料可能會讓年幼的海生動物窒息或毀容,造成永久性的傷害。PHOTOGRAPH BY FLIP NICKLIN, MINDEN PICTURES/NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
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在厄瓜多的聖克魯斯島(Santa Cruz Island),塑膠和玻璃製的空容器被海浪沖刷上岸,使得海鬣蜥的棲地遍布垃圾。海鬣蜥是科隆群島(Galápagos Islands)的特有種。PHOTOGRAPH BY TUI DE ROY, MINDEN PICTURES/NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
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一群鬣狗在衣索比亞默克萊(Mekelle)的垃圾掩埋場裡翻找食物。人類丟棄的廚餘和骨頭裡面,常混有小塊的塑膠垃圾。PHOTOGRAPH BY KARINE AIGNER

當然,我們很難依此斷定這些塑膠成分會對人體造成同樣影響,因為小鼠跟人類體積相差甚遠,但根據杭特最近的研究,有更多證據顯示不含雙酚A的塑膠產品未必就是安全無虞。不僅如此,這項研究還凸顯出關於商用化合物開發上,一個涉及層面更廣的問題:如果市面上某種化學物質遭到禁用,它們的替代品不只是看起來很像原本使用的化合物──連對於人體的影響也很相像。

「我們必須像疾病偵探一樣,盡快查明這些物質的影響。」紐約大學朗格尼醫學中心(NYU Langone Health)環境小兒科主任李奧納多.卓桑德(Leonardo Trasande)這樣表示,他並未參與這次研究。

但這份偵探任務實在是缺乏勝算,卓桑德打了個比喻,說這就像是「化學版的打地鼠遊戲」。

什麼是雙酚A?

雙酚A(Bisphenol A,簡稱BPA,又稱酚甲烷)是一種常見的樹脂建構組元,也用於製作某些種類的塑膠。雙酚A這種化合物屬於內分泌干擾物。這類化學物質在動物體內的作用就像荷爾蒙一樣,或者說,它們會擾亂正常荷爾蒙的功能。

「荷爾蒙幾乎控制了我們體內的一切,這就是令人擔心的地方。」非營利機構內分泌干擾物質交流研究所(Endocrine Disruption Exchange)的資深科學研究員喬安娜.羅徹斯特(Johanna Rochester)這麼說;她並未參與這項研究。以雙酚A來說,最令人擔憂的一點,就是它會產生雌激素的效果。

過去幾十年來,關於雙酚A的研究有如雨後春筍般不斷增加。已有大量研究報告記載了雙酚A對於各種籠中野生動物在生殖、發育和代謝方面造成的負面影響,包括恆河猴、斑馬魚、線蟲以及小鼠。即使在人體研究中,也有證據顯示雙酚A與許多健康問題有關。

雙酚A在1950年代首次用於製作環氧樹脂,沒多久,拜耳(Bayer)和奇異公司(General Electric)就發現這種分子的妙用:它可以藉由一種小型化合物彼此連結,形成一種堅硬而具有亮澤的塑膠,稱為「聚碳酸酯」。

於是雙酚A很快就成為塑膠製品的寵兒,舉凡可重複使用的水瓶、塑膠餐盤、食品罐頭中的內壁塗料、吸管杯、雜貨店的收據,甚至牙醫用的某些溝隙封填劑,其中都有雙酚A的成分。但當人們喝著水瓶中的水、吃著微波食品時,就會在不知不覺中將從塑膠容器滲入水和食物裡面的微量雙酚A吃進體內。

自此以後,雙酚A變得無所不在。根據美國疾病管制與預防中心(Centers for Disease Control and Prevention)在2003年到2004年進行的國民健康與營養檢驗調查,受測的2517人當中有93%的人尿液被驗出雙酚A。

↑↑↑↑↑塑膠小知識
塑膠原本是純天然的產物,不過現今的塑膠皆為人造產品,而且大多是以化石燃料製成。從聚合物到塑膠微粒,這部影片將帶你了解塑膠的製造過程,以及如何減緩這種材料對於地球和人體造成的持續性影響。

由於輿論壓力不斷增加,各企業逐漸停用雙酚A,也因此有愈來愈多以「不含雙酚A」(BPA-free)為賣點的產品應運而生。但美國食品藥物管理局(FDA)只有明文禁止將雙酚A用於製造幼兒水瓶、吸管杯和嬰兒配方奶粉的包裝,FDA的網站是這麼寫的:「FDA轄下的國家毒理研究中心(NCTR)所進行的研究顯示,接觸微量雙酚A並沒有任何影響。」

不同的成分,同樣的隱憂

由於不含雙酚A的產品蔚為熱潮,製造商也大舉投入塑膠原料開發,創造出雙酚S(BPS)、雙酚F(BPF)、雙酚AF(BPAF)、雙酚Z(BPZ)、雙酚P(BPP)、雙酚芴(BHPF)等各式各樣的替代品,種類多到科學家都來不及逐一研究,而且還在持續增加當中。這些替代品的名稱和雙酚A一樣是以「雙酚」開頭,因為它們的基本化學結構都是雙酚。每種新出現的替代品都只有細微差異,就像是把藍色樂高積木換成紅色的一樣,換湯不換藥。

最新發表的研究也和先前的許多研究一樣,指出不含雙酚A的塑膠產品無法讓消費者免除接觸到有害物質的疑慮。這項研究的結果顯示,雙酚S、雙酚F、雙酚AF和二苯碸等常見的雙酚A替代品,可能會干擾杭特所說的「精子和卵子最最最最早期的形成階段」。

小鼠和人類都一樣,在正常情況下會從雙親身上各獲得一份基因複本,然後這些基因複本彼此接合組成染色體,再遺傳給下一代。杭特和研究團隊發現雙酚A及其替代物質會干擾這個過程,某種程度上會導致雄性的精子數量減少、雌性的卵子品質下降;更糟的是,這種影響還會遺留給後代。

雖然研究人員還無法確定雙酚A替代品對於人體的影響程度,但仍感到相當擔憂。「它們的結構跟雙酚A很相似,」杭特說:「我們合理認為它們的作用也跟雙酚A差不了多少。」羅徹斯特對此表示同意,她認為這樣的結論「並沒有言過其實」。這恐怕也不是唯一指出雙酚A替代品負面影響的研究,光是去年,就有許多結論類似的研究報告發表。

「由此可見,我們有必要好好規範化學元素的使用,不是一個個來,而是要分類規範,要讓我們能夠管理結構類似的化合物。」卓桑德說。

問題起源

對於這類用於替換的相似化學元素,科學家形容是「令人遺憾的替代品」;這樣的問題並非僅限於雙酚A,許多化合物也有替代品太相似的問題,包括阻燃劑(用於家具、車輛和電子產品)、苯二甲酸酯(用於化妝品、保養品、黏合劑、塑膠和藥品),以及多氟化合物(用於鐵氟龍等不沾黏塗層產品)。

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令人驚訝的是,目前幾乎沒有任何法規禁止這樣的情況,而且有許多用於辨識雙酚A等內分泌干擾物的測試方法早已過時。「舊有的毒物學測試方法是幾十年前設計的,」杭特說:「而且測試技術都相當粗糙。」

許多官方研究只顯示高劑量雙酚A所造成的影響,但有眾多獨立學術研究者已經證實,低劑量的雙酚A同樣會造成危害。為了釐清這些研究結果的差異,美國國家環境衛生科學研究所(NIEHS)、國家毒理學計畫(NTP)以及食品藥物管理局(FDA)等三個政府機關最近斥資數百萬美元,與一群獨立研究者合作展開一項計畫,稱為「CLARITY-BPA」(雙酚A毒性之學術與監管分析聯合研究)。各組人馬仔細研究不同的雙酚影響,但都採用相同的基本實驗架構。杭特說,這類研究可望發展出更準確的毒物學測試方法。

測試的最終結果將在9月13日公布,晚於本文刊出的時間(本文英文原文刊於9月13日,欲知研究結果請點此),不過今年2月發表的報告草案已經讓科學家們忐忑不安。草案中詳述了監管下的結果,整體而言,報告草案再次指出低劑量的雙酚A「影響甚微」。面對外界要求回應的聲浪,FDA並未置評。

「這項計畫的發想很好,我們確實需要藉此改良毒物的測試方法,」杭特說,但同時她也補充說明:「CLARITY有不少問題。」從實驗的控制條件、選用的實驗動物,到系統汙染問題(就像杭特先前實驗遇到的狀況),外界科學家認為這些都是影響最終研究結果的因素。

正面展望

在這場因塑膠成分造成的重重疑雲背後,仍然透出一線曙光。「好消息是,如果我們能完全去除這些物質,就可以恢復原樣。」杭特說。根據最近的研究結果,如果研究人員停止提供雙酚A替代品給小鼠,經過四代之後,公鼠就可以恢復正常。

卓桑德指出,消費者也可以採取實際行動,避免購買任何以雙酚A替代品製成的商品。他建議大家不要購買回收編碼為3、6和7的塑膠製品,這類產品都含有可能有問題的合成物。此外,也不要將塑膠容器放入洗碗機或微波爐中,這樣可能會破壞塑膠結構,導致溶出更多雙酚A或其他替代它的化合物。如果塑膠產品已老化或有刮痕,建議丟棄,並盡可能以玻璃或不鏽鋼容器取代有內壁塗層的鋁罐。

對於監管機關,羅徹斯特表示禁用雙酚A替代品已經是刻不容緩的事情。「我們真的不希望再多等20年,等到人體研究證實這些物質真的有問題才來面對,」她說:「我們不能再重蹈覆轍了。」

撰文:MAYA WEI-HAAS

編譯:黃于薇

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