1960年代,科學家們發現 DDT 在環境中非常難分解,並可在動物脂肪內蓄積,甚至在南極企鵝的血液中也檢測出 DDT 。瑞秋·卡森所著的《寂靜的春天》一書在喚起公眾意識方面有很重要的作用。據估計,DDT 在生物體內的代謝半衰期為8年;鳥類體內含DDT會導致產軟殼蛋而不能孵化,尤其是處於食物鏈頂端的食肉鳥如美國國鳥白頭海雕幾乎因此而滅絕。而且 DDT 對魚類是高毒的,因此從1970年代後,多數國家明令禁止或限制生產和使用DDT。由於機體對 DDT 的積累是可逆的,禁用 DDT 以後,美國密歇根湖魚類體內的DDT現在已經減少了90%。DDT 禁令還催生了中國的環境保護事業。有點偏題了,回到主題上來,舉那麼一個栗子,其實就是為了說明即便沒有環境汙染的影響,人類也是可以透過生物富集作用被動攝入重金屬的。於是,神說人要有重金屬解毒能力,於是人有了重金屬解毒能力,神看這個能力是好的,於是設計時保留了冗餘。總的來說有兩類多肽直接參與到了重金屬的解毒中——谷胱甘肽(GSH, γ-Glu-Cys-Gly),由穀氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成,在體內分佈極為廣泛,半胱氨酸上的巰基為其活性基團,可以與多種重金屬螯合形成具有一定結構的配位化合物達到解毒效果。(圖中的Cu2+可替換為鉛、汞、砷等重金屬)此外,谷胱甘肽還是機體的天然抗氧化劑,現在很多護膚品和保健品中均有新增。富含半胱氨酸的低分子量的金屬硫蛋白(metallothionein,MT),與谷胱甘肽類似也是依靠巰基螯合重金屬進行解毒。大寶除了家喻戶曉的SOD密之外,還有一款 MT蜜就是添加了金屬硫蛋白。此外,新的解毒機制也在不斷被發現中,比如原來被認為只在植物中存在的植物螯合肽(phytochelatins,PCs)現在在線蟲體內也有發現。對一些特定的重金屬,機體還有特殊的方式進行針對性的解毒。砷一般以五價態(或三價態)存在,人體攝入這些無機態的化合物後,有一個連續代謝過程,首先是五價砷還原2個電子到三價砷,隨後氧化甲基化到五價有機砷。無機砷的主要代謝物二甲基砷酸能被大多數哺乳動物迅速地排洩。總結——重金屬廣泛存在,人類在誕生之初就可以透過生物富集作用接觸到有害劑量的重金屬因此人類進化出了重金屬解毒機制不長期大劑量的接觸重金屬對人體健康不會造成明顯危害參考資料:DDT砷的代謝及其毒性機制的相關性研究A New Pathway for Heavy Metal Detoxification in AnimalsGlutathioneBioconcentration
答案是重金屬可以透過代謝排出體。首先糾正一個錯誤的認識,就是認為人類在進化過程中接觸不到重金屬。重金屬是廣泛分佈於土壤中的,很多重金屬還是人體必須的微量元素,紮根於土壤中的植物就有著相當完善的重金屬解毒機制。既便是在工業化帶來普遍的環境汙染以前,人類就可以接觸到對人體有害劑量的重金屬了,因為人類處於食物鏈的頂端,可以透過生物富集作用(Bioconcentration)不斷的攝取從下游食物鏈富集的重金屬。這種富集作用隨著營養級的升高,可使得被富集物質在高營養級的生物體內達到一個驚人的含量。歷史上最著名的例子應該就是著名的合成農藥DDT了,其發明者米勒於1948年獲得了諾貝爾獎。但就是這麼一種在當時籠罩著眾多光環的產品隨後卻在全球範圍內遭到禁用。
1960年代,科學家們發現 DDT 在環境中非常難分解,並可在動物脂肪內蓄積,甚至在南極企鵝的血液中也檢測出 DDT 。瑞秋·卡森所著的《寂靜的春天》一書在喚起公眾意識方面有很重要的作用。據估計,DDT 在生物體內的代謝半衰期為8年;鳥類體內含DDT會導致產軟殼蛋而不能孵化,尤其是處於食物鏈頂端的食肉鳥如美國國鳥白頭海雕幾乎因此而滅絕。而且 DDT 對魚類是高毒的,因此從1970年代後,多數國家明令禁止或限制生產和使用DDT。由於機體對 DDT 的積累是可逆的,禁用 DDT 以後,美國密歇根湖魚類體內的DDT現在已經減少了90%。DDT 禁令還催生了中國的環境保護事業。有點偏題了,回到主題上來,舉那麼一個栗子,其實就是為了說明即便沒有環境汙染的影響,人類也是可以透過生物富集作用被動攝入重金屬的。於是,神說人要有重金屬解毒能力,於是人有了重金屬解毒能力,神看這個能力是好的,於是設計時保留了冗餘。總的來說有兩類多肽直接參與到了重金屬的解毒中——谷胱甘肽(GSH, γ-Glu-Cys-Gly),由穀氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成,在體內分佈極為廣泛,半胱氨酸上的巰基為其活性基團,可以與多種重金屬螯合形成具有一定結構的配位化合物達到解毒效果。(圖中的Cu2+可替換為鉛、汞、砷等重金屬)此外,谷胱甘肽還是機體的天然抗氧化劑,現在很多護膚品和保健品中均有新增。富含半胱氨酸的低分子量的金屬硫蛋白(metallothionein,MT),與谷胱甘肽類似也是依靠巰基螯合重金屬進行解毒。大寶除了家喻戶曉的SOD密之外,還有一款 MT蜜就是添加了金屬硫蛋白。此外,新的解毒機制也在不斷被發現中,比如原來被認為只在植物中存在的植物螯合肽(phytochelatins,PCs)現在在線蟲體內也有發現。對一些特定的重金屬,機體還有特殊的方式進行針對性的解毒。砷一般以五價態(或三價態)存在,人體攝入這些無機態的化合物後,有一個連續代謝過程,首先是五價砷還原2個電子到三價砷,隨後氧化甲基化到五價有機砷。無機砷的主要代謝物二甲基砷酸能被大多數哺乳動物迅速地排洩。總結——重金屬廣泛存在,人類在誕生之初就可以透過生物富集作用接觸到有害劑量的重金屬因此人類進化出了重金屬解毒機制不長期大劑量的接觸重金屬對人體健康不會造成明顯危害參考資料:DDT砷的代謝及其毒性機制的相關性研究A New Pathway for Heavy Metal Detoxification in AnimalsGlutathioneBioconcentration