任夢圓 賈曉倩 王盈 李楠 孟然 張樂 李澤武 劉道潔 王斌 李智文 劉曉紅
鄰苯二甲酸酯(phthalates, PAEs)是一類典型的環(huán)境分泌干擾物,對人體具有內(nèi)分泌干擾作用[1]。有研究指出,多種PAEs廣泛存在于大氣顆粒物、水體、土壤中,可通過呼吸道、胃腸道、皮膚接觸進入機體[2-4],并可在胎盤、臍帶組織中檢出PAEs[5],孕期PAEs暴露與稽留流產(chǎn)、早產(chǎn)等不良出生結(jié)局的發(fā)生有關(guān)[6-7]。在以往針對孕婦人群的研究中,大多數(shù)研究者通過測定孕婦血、胎盤組織、臍帶血、尿液等生物樣本中的PAEs含量[7-9],表征孕婦的短、中期暴露水平,少有研究利用頭發(fā)樣本測定長期暴露水平。此外,研究表明,膳食是PAEs暴露的重要途徑之一[10-12]。本研究擬選取北京市海淀區(qū)孕期婦女,測定其頭發(fā)樣本中9種PAEs濃度,分析北京市孕婦人群PAEs長期暴露水平,并探討膳食因素對污染物濃度水平的影響。
一、人群來源
研究對象來源于北京大學(xué)生育健康研究所在海淀婦幼保健院建立的孕期隊列。孕婦募集條件為:(1)自2017年10月至2018年10月在海淀區(qū)婦幼保健院建立孕期健康檔案;(2)孕周小于20周;(3)簽署知情同意書。向孕婦發(fā)放調(diào)查問卷,收集社會人口學(xué)信息,并采集孕婦頭發(fā)樣本。本研究從符合條件的人群中以隨機數(shù)法隨機抽取152例孕婦納入分析。該研究獲得北京大學(xué)倫理審查委員會批準。
二、研究方法
1.基本信息收集:通過發(fā)放調(diào)查問卷,收集孕婦的基本特征以及近一個月的膳食頻率。基本特征包括孕婦年齡、BMI、民族以及受教育程度。膳食頻率調(diào)查主要包括蔬果類、蛋奶類、食用肉類、水產(chǎn)品類、碳酸飲料以及茶品飲用頻率。
2.樣本采集及污染物測定:從孕婦枕后部發(fā)根處剪取12~24 cm長的頭發(fā)樣本,鋁箔包裹發(fā)根側(cè),裝入密封袋中留存。將樣本運送至北京大學(xué)中心實驗室測定頭發(fā)樣本中PAEs含量。共測定9種PAEs,包括鄰苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate,DEP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(diisobutyl phthalate,DIBP)、鄰苯二甲酸雙(2-甲氧基乙)酯[bis(2-Methoxyethyl)phthalate,DMEP]、鄰苯二甲酸雙-4-甲基-2-戊酯[bis(4-Methyl-2-pentyl)phthalate,DMPP]、鄰苯二甲酸雙-2-乙氧基乙酯[bis(2-Ethoxyethyl)phthalate,DEEP]、鄰苯二甲酸二丁氧基乙酯[bis(2-n-butoxyethyl)phthalate,DBEP]、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯[bis(2-Ethylhexyl)phthalate ,DEHP]和鄰苯二甲酸二壬酯(dinonyl phthalate,DNP);使用的內(nèi)標為鄰苯二甲酸二丁酯-D4(di-N-butyl phthalate-D4,DBP-D4)、 鄰苯二甲酸二異丁酯-D4(diisobutyl phthalate-D4,DIBP-D4)、鄰苯二甲酸二苯酯-D4(diphenyl phthalate-D4,DPP-D4)。
3.頭發(fā)樣本前處理流程:稱量研磨好的頭發(fā)粉末約60 mg,加入1.2 mL乙腈溶液,置于40℃孵化器中過夜(約17 h)萃取。離心,取上清液,氮吹至近干,加入0.6 mL鹽酸溶液(pH=2)復(fù)溶;加入0.6 mL環(huán)己烷:乙酸乙酯(4:1,v/v)溶液開展液液萃取三次,留存上清液。加入20 ng內(nèi)標物質(zhì)標定,將體系氮吹至近干,加入150 μl正己烷溶液。使用三重四極桿氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MSMS)測定PAEs濃度。各PAEs的測定目標離子對、保留時間以及對應(yīng)的內(nèi)標物質(zhì)信息見表1。
表1 鄰苯二甲酸酯測定離子對,保留時間以及對應(yīng)內(nèi)標Table 1 The quantitative transition, retention time, and internal standards of phthalates
4. 統(tǒng)計學(xué)處理:以35歲為截斷值,將孕婦年齡劃分為兩組;以24 kg/m2為截斷值,將BMI劃分為兩組。使用中位數(shù)和四分位數(shù)描述各污染物濃度分布特征。將各污染物濃度以其中位數(shù)劃分為濃度等級。對于膳食變量,根據(jù)人群不同類別膳食頻率分布的不同,以不同的頻率界值劃分:蔬果類與蛋奶類以7次/周劃分頻率等級;食用肉類以3次/周頻率劃分;水產(chǎn)品類,碳酸飲料以及茶品飲用以“有/無”頻率劃分。將PAEs濃度二分類變量作為結(jié)局,年齡與BMI作為混雜變量,構(gòu)建Logistic回歸模型,探究膳食因素對PAEs濃度的影響。使用SAS Studio University Edition?進行數(shù)據(jù)處理與分析,所有的檢驗顯著性水平為P<0.05。
一、人群特征
本研究共納入152例孕婦進行分析。孕婦年齡(29.9±3.6)歲,其中大部分孕婦小于35歲(88.1%),大部分為漢族(97.3%)且具有本科及以上學(xué)歷(74.3%,113/152),大部分孕婦BMI在超重水平以下(75.9%)。見表2。
表2 北京市海淀區(qū)孕婦基本特征描述(N=152)Table 2 Characteristics of pregnant women (N=152) in Haidian District, Beijing
二、北京市海淀區(qū)孕婦頭發(fā)中PAEs濃度水平
北京市海淀區(qū)孕婦頭發(fā)中各PAEs均有不同程度的檢出,檢出率為55.9%~98.0%。其中DEP、DEHP和DNP的檢出率同時達到98.0%。所有污染物經(jīng)檢驗均不符合正態(tài)分布(P<0.05)。9種PAEs總和中位數(shù)濃度(四分位數(shù))為3 361.7(1 575.6,6 807.7)ρg/mg,其中DEHP濃度最高,達到1 837.5(6 41.7,4 473.3)ρg/mg。見表3。
表3 北京市海淀區(qū)孕婦(N=152)頭發(fā)中PAEs濃度(ρg/mg)Table 3 Hair concentration (ρg/mg) of phthalates among 152 pregnant women in Haidian District, Beijing
三、孕婦膳食頻率與頭發(fā)中PAEs濃度的關(guān)聯(lián)
根據(jù)本研究人群9種PAEs濃度中位數(shù),將各污染物暴露水平分為兩組。以暴露水平(二分類)為結(jié)局,構(gòu)建Logistic回歸模型,結(jié)果見表4。在調(diào)整年齡與BMI因素后,孕婦較多食用水產(chǎn)品類與頭發(fā)中高水平DEEP之間存在微弱關(guān)聯(lián),調(diào)整OR=1.89(95%CI:0.94~3.80);食用油炸類食物與頭發(fā)中高水平DEHP之間存在微弱關(guān)聯(lián),調(diào)整OR=2.36(95%CI:0.96~5.81);食用蛋奶類食物與低水平DMP之間存在微弱關(guān)聯(lián),調(diào)整OR=0.44(95%CI:0.19~1.00);然而,本研究還發(fā)現(xiàn)孕婦較多食用蛋奶類食物與頭發(fā)中低水平DNP顯著相關(guān),調(diào)整OR=0.29(95%CI:0.12~0.66)。
四、不同研究人群頭發(fā)中PAEs濃度比較
將本研究結(jié)果與其他以往研究[13]頭發(fā)中PAEs濃度進行比較,發(fā)現(xiàn)本研究人群頭發(fā)中4種PAEs(DMP、DEP、DIBP、DEHP)中位數(shù)濃度均低于以往研究[13],其中DMP濃度與以往研究[13]的濃度值接近,見表5。
本研究發(fā)現(xiàn),北京市海淀區(qū)孕婦人群頭發(fā)樣本可檢出多種PAEs,大多數(shù)PAEs濃度均低于以往研究結(jié)果[13],處于較低水平。孕婦食用蛋奶類食物與DNP、DMP水平有關(guān);食用油炸食物與DEHP有關(guān);食用水產(chǎn)品與DEEP有關(guān)。
表4 孕婦膳食頻率與頭發(fā)中PAEs濃度的關(guān)聯(lián)Table 4 Associations between the hair concentrations of 9 phthalates and food frequencies
表5 不同研究人群頭發(fā)中PAEs濃度比較(ρg/mg)Table 5 Comparison of hair phthalates concentrations in different studies (ρg/mg)
頭發(fā)樣本相比于其他常用的生物樣本(血標本、尿液標本等),具有易采集、易儲存、分析成本低等優(yōu)勢;更重要的是,頭發(fā)樣本可以表征機體的長期暴露水平,相比僅能表征短、中期的生物樣本,頭發(fā)樣本的長期暴露表征能力可以更加穩(wěn)定地反映機體一段時間內(nèi)的暴露水平。并且,利用頭發(fā)樣本相對恒定的生長速率,可為研究者提供以往的暴露水平,在研究中可以增強因果推斷的時序性。
本研究測定了北京市海淀區(qū)孕婦人群頭發(fā)樣本9種PAEs含量,且檢出率普遍較高,為本地孕婦人群的污染物暴露水平提供了一定參考。既往利用頭發(fā)樣本測定PAEs長期暴露水平的研究較少,且測定的污染物種類與數(shù)目較少,僅查到一篇測定并詳細匯報頭發(fā)樣本中PAEs含量的既往研究[13],該研究于中國重慶地區(qū)開展,測定了農(nóng)村與城市兩組居民頭發(fā)中PAEs含量。北京市海淀區(qū)孕婦群體頭發(fā)中DMP濃度水平與重慶地區(qū)城市居民人群的結(jié)果較為接近;其他PAEs濃度均明顯低于重慶地區(qū)居民結(jié)果[13],受試人群的選擇以及地域的異質(zhì)性可能是導(dǎo)致污染物濃度差別較大的原因。此外,不同研究頭發(fā)樣本前處理流程以及分析測定方法不盡相同,也一定程度上降低了研究之間污染物濃度的可比性:重慶地區(qū)所使用的測定儀器為高效液相色譜-時間飛行質(zhì)譜聯(lián)用儀(UPLC-Q-TOF-MS),測定靈敏度較高,可能是該研究頭發(fā)樣本中PAEs濃度偏高的原因。
本研究通過調(diào)整年齡與BMI,對孕婦膳食頻率與PAEs濃度水平進行分析后,發(fā)現(xiàn)孕婦食用較多油炸食品與高濃度DEHP微弱相關(guān),食用水產(chǎn)品與高濃度DEEP微弱相關(guān)。Dickson-Spillmann等[12]研究者在其膳食調(diào)查中發(fā)現(xiàn),“高脂肪、高糖以及快餐類”食物與高水平DEHP有關(guān),本研究結(jié)果與其研究結(jié)論一致。
有研究指出,在大多數(shù)蛋奶類食物中未檢出DNP[10],提示機體膳食攝入(尤其是蛋奶類食物)可能與DNP暴露無關(guān)。但本研究發(fā)現(xiàn),孕婦食用蛋奶類食物與較低水平DNP顯著相關(guān)。此外,Colacino等[11]研究者在分析2003—2004年的美國國家健康與營養(yǎng)調(diào)查(NHANES)數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn),控制年齡、種族、性別與BMI后,水果攝入與尿液中的高分子量PAEs代謝產(chǎn)物以及總DEHP代謝產(chǎn)物均呈負相關(guān),與本研究結(jié)果類似。因此,上述結(jié)果提示食用蛋奶類食物可能與機體的鄰苯二甲酸酯低暴露水平有關(guān)。但是其具體的作用機制,仍需要后續(xù)研究進行深入分析與探討。
本研究存在一定不足之處。本研究采用問卷調(diào)查的方式,僅獲取孕婦近一個月以來的各類食物攝入頻率,并未詳細詢問孕婦每次膳食用量,調(diào)查內(nèi)容相對粗糙;并且所填內(nèi)容具有回顧性,存在一定回憶偏倚。此外,本研究未獲取受試者的食物樣本,無法分析各類食物中PAEs的含量,以做進一步探討。盡管如此,本研究利用孕婦頭發(fā)樣本測定多種PAEs濃度,評估了北京市海淀區(qū)孕婦PAEs長期暴露水平,彌補了以往研究在這一領(lǐng)域的數(shù)據(jù)空白。此外,本研究在控制了混雜因素的情況下,發(fā)現(xiàn)多種不同類型的膳食攝入與特定PAEs濃度之間存在關(guān)聯(lián),提示孕婦膳食攝入與這些污染物暴露有關(guān),并發(fā)現(xiàn)孕婦食用蛋奶類食物與低水平PAEs有關(guān)。
綜上所述,本研究提供了北京市海淀區(qū)孕婦頭發(fā)中多種PAEs暴露濃度??偟膩砜?,本地區(qū)孕婦PAEs暴露處于較低水平。本研究發(fā)現(xiàn)多種食物膳食攝入與特定PAEs暴露存在關(guān)聯(lián),食用蛋奶類食物可能是降低PAEs暴露的保護因素。