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2018, 35(5):423-427.doi:10.13213/j.cnki.jeom.2018.17722

山东莱州湾出生队列孕妇及幼儿有机磷农药暴露水平


1. 山东潍坊滨海经济技术开发区大家洼街道社区卫生服务中心, 山东 潍坊 262737 ;
2a. 上海交通大学医学院附属新华医院教育部和上海市环境与儿童健康重点实验室, 上海 200092 ;
2b. 上海交通大学医学院附属新华医院新生儿科, 上海 200092 ;
3. 上海交通大学公共卫生学院环境与健康系, 上海 200025

收稿日期: 2017-12-11;  发布日期: 2018-06-02

基金项目: 2016上海市公共卫生重点学科建设项目(编号:15GWZK0201);上海市科委自然科学基金项目(编号:17ZR1415800);2017上海交通大学“医工交叉基金”面上项目(编号:YG2017MS84);上海市卫计委面上项目(编号:201640171);儿科学—上海卫生计生系统重要薄弱学科建设计划(编号:2016ZB0103)

通信作者: 施蓉, Email: sr1234@shsmu.edu.cn   田英, Email: tianmiejp@sjtu.edu.cn  

作者简介: 王俊东(1971-), 男, 学士, 副主任医师; 研究方向:全科医学及基层卫生机构管理; E-mail: 王依闻(1982-), 女, 博士, 主治医师; 研究方向:儿科; E-mail:

[目的] 测定山东莱州湾出生队列中孕妇及24月龄幼儿的有机磷农药(organophosphate pesticides,OPs)暴露水平。

[方法] 依托于山东莱州湾出生队列研究,对436名孕妇进行问卷调查,收集孕妇产前随机尿,并随访至24个月,收集239份24月龄幼儿的随机尿。采用气相色谱-质谱串联法检测孕妇及幼儿尿液中6种OPs非特异性代谢产物,即二乙基二硫代磷酸酯(diethyldithiophosphate,DEDTP)、二乙基硫代磷酸酯(diethylthiophosphate,DETP)、磷酸二乙酯(diethylphosphate,DEP)、二甲基二硫代磷酸酯(dimethyldithiophosphate,DMDTP)、二甲基硫代磷酸酯(dimethylthiophosphate,DMTP)、磷酸二甲酯(dimethylphosphate,DMP)。采用Spearman相关分析孕妇及幼儿尿液中OPs非特异性代谢产物水平的相关性。

[结果] 436份孕妇尿样中DEP、DETP、DMP、DMTP的水平分别为11.41、1.93、21.42、2.24μg/g(经尿肌酐校正),239份幼儿尿样中DEP、DETP、DMP、DMTP的水平分别为16.65、3.95、38.68、3.48 μg/g(经尿肌酐校正)。仅发现孕妇与幼儿尿液中的DEP水平呈负相关(r=-0.149,P=0.021)。

[结论] 山东省渤海莱州湾出生队列中的孕妇及幼儿OPs暴露水平较高,应引起重视。

关键词: 有机磷农药;  孕妇;  幼儿;  出生队列 

有机磷农药(organophosphate pesticides,OPs)是一类被广泛使用的神经毒性农药。2015年我国农业用药达到30万t,杀虫剂用量达10.89万t,其中OPs使用量达7.05万t,占杀虫剂总用量的64.74%,这表示OPs在我国具有重要地位[1]。与欧美发达国家相比,我国存在农药施用缺乏有效管理、施用水平高等问题,因而农药残留现象较为普遍[2],而且我国不仅职业人群农药暴露水平高,普通人群尤其是孕妇和儿童也处于较高的OPs暴露水平。一项在上海开展的研究结果发现,孕妇和儿童OPs暴露普遍,且暴露水平远高于发达国家[3-4]

长期低剂量OPs暴露对孕妇和儿童的健康危害,已引起流行病学家和欧美环境卫生专家的重视。BRADMAN等[5]和WHYATT等[6]在羊水和胎粪中检测出OPs,说明OPs可通过胎盘屏障,对胎儿的生长发育产生影响。与成人相比,婴幼儿经常食用OPs残留量较高的水果和蔬菜,有更多的手-口行为[7],其独有的行为和生理特点增加了其暴露于环境中农药的机会。胎儿/婴幼儿期大脑和神经系统处于快速发育阶段,血脑屏障尚未发育完善,体内的OPs解毒酶的活性明显低于成人,这意味着胎儿/婴幼儿对OPs暴露更为敏感[8]。研究表明,长期低剂量OPs暴露与不良生殖结局、肿瘤发生及神经行为功能异常有关[9]

本研究通过测定山东莱州湾出生队列孕妇及幼儿尿样中OPs的非特异性代谢产物水平,分析孕妇及幼儿的OPs暴露水平,为我国妇女和儿童健康指导和干预措施的制定提供重要的研究基础。

1   对象与方法

1.1   研究对象

本研究在我国山东省渤海莱州湾南岸某城乡接合部建立莱州湾出生队列。孕妇入选标准[10]:(1)年龄≥18岁,在该地区连续居住年限≥3年;(2)未患高血压、糖尿病及甲状腺功能异常等疾病,无性传播疾病等传染性疾病;(3)无吸毒史、无体外受精史;(4)同意参加并配合该项调查研究(签署知情同意书)。2011年3月—2013年12月,共有436名孕妇检测了尿液OPs暴露水平;随访至24个月,其子代中共有239名24月龄的幼儿检测了尿液OPs暴露水平。

1.2   信息采集

本研究采用自行编制的孕期健康影响因素调查问卷,在医院中通过护士对孕妇采用一对一、面对面询问的方式收集信息,调查问卷内容包括孕妇年龄、受教育年限、家庭月收入、吸烟及新生儿性别、胎龄、出生体重等信息[10]

1.3   生物样本采集

在孕妇入院生产时使用玻璃瓶采集孕妇产前随机尿,对24月龄的幼儿随访时由其父母使用玻璃瓶采集幼儿随机尿。尿液存放于-80℃冰箱保存。

1.4   OPs测定方法

使用气相色谱-质谱串联法测定6种二烷基磷酸酯化合物(dialkyl phosphate,DAP),即二乙基二硫代磷酸酯(diethyldithiophosphate,DEDTP)、二乙基硫代磷酸酯(diethylthiophosphate,DETP)、磷酸二乙酯(diethylphosphate,DEP)、二甲基二硫代磷酸酯(dimethyldithiophosphate,DMDTP)、二甲基硫代磷酸酯(dimethylthiophosphate,DMTP)、磷酸二甲酯(dimethylphosphate,DMP)。DMP的检出限(limit of detection,LOD)为0.18µg/L,DEP和DETP均为0.06µg/L,DMTP和DMDTP均为0.3µg/L,DEDTP为0.09µg/L。

使用尿肌酐对DAP水平进行校正,使用7100全自动生化分析仪(Hitachi,日本)进行尿肌酐测定。

1.5   统计学分析

孕妇及幼儿尿液中DAP水平为非正态分布,使用检出率、范围、四分位数进行统计学描述。DAP水平低于LOD的值,按照相应的LOD/ $\sqrt 2 $计算。使用Spearman相关分析孕妇及幼儿尿液DAP水平的相关性。检验水准α=0.05。

2   结果

2.1   一般人口学特征

共有436名孕妇纳入研究,平均年龄为(28.24± 4.14)岁,23.2%的孕妇受教育年限≥ 13年,90.8%的孕妇家庭月收入≤5 000元,在怀孕期间有被动吸烟史、主动吸烟的孕妇分别占31.7%、0.9%。见表 1

表1

莱州湾出生队列孕妇及幼儿的一般人口学特征

共有239例幼儿纳入研究,平均出生体重为(3 420.90±521.75)g,平均胎龄为(39.26±2.46)周,50.6%为男孩。有8名(3.3%)早产儿,6名(2.5%)低出生体重儿。见表 1

2.2   孕妇及幼儿OPs的暴露水平

436名孕妇尿样中DEP、DETP、DMP、DMTP的检出率均在85%以上(DEDTP、DMDTP的检出率均小于5%,故未列入表格),中位水平分别为11.41、1.93、21.42、2.24 µg/g,范围分别为 < LOD~996.04、 < LOD~102.24、 < LOD~480.36、 < LOD~106.34µg/g。

239名24月龄幼儿尿样中DEP、DETP、DMP、DMTP的检测率均在70%以上(DEDTP、DMDTP的检出率均小于5%,故未列入表格),中位水平分别为16.65、3.95、38.68、3.48 µg/g,范围分别为 < LOD~259.45、 < LOD~ 159.99、 < LOD~2084.09、 < LOD~123.18µg/g。见表 2

表2

莱州湾出生队列孕妇(n=436)及幼儿(n=239)尿液中DAP水平*

2.3   孕妇及幼儿尿液DAP的相关性

表 3显示孕妇与幼儿尿样中的DEP水平呈负相关(r=-0.149,P=0.021),未发现DMP、DMTP、DETP水平的相关性(均P > 0.05)。

表3

莱州湾出生队列孕妇及幼儿尿液DAP水平的相关性

3   讨论

由于大多数OPs在体内可分解成一种或者几种非特异性代谢产物,因此尿液中代谢物的测定是目前定量评价农药体内暴露最有效、最常用的手段之一[11]

本研究共检测了我国山东省莱州湾出生队列研究中436名孕妇的尿样,孕妇尿液中DEP、DETP、DMP、DMTP的中位水平分别为11.41、1.93、21.42、2.24 µg/g。一项在美国进行的CHAMACOS研究[12]检测了498名农业地区孕妇,其尿样中DEP、DETP、DMP、DMTP的中位水平分别为0.29、2.55、1.92、6.46 µg/g。荷兰的Generation R出生队列研究[13]检测了100名城市地区孕妇,其尿液中DEP、DETP、DMP、DMTP的中位水平分别为2.96、1.05、17.64、15.48 μg/g。本研究的DEP中位水平是荷兰的3.9倍,是美国的39.3倍,本研究的DMP中位水平是荷兰的1.2倍,是美国的11.2倍,提示孕妇中OPs暴露造成的健康负效应需受到重视。

本研究共检测了山东省莱州湾出生队列研究中239名24月龄幼儿的尿样,其尿液中DEP、DETP、DMP、DMTP的中位水平分别为16.65、3.95、38.68、3.48μg/g。德国363名2~17岁儿童的DEP、DMP、DMTP中位水平分别为2.95、10.70、6.25μg/g [14],意大利195名6~7岁儿童的DEP、DETP、DMP、DMTP中位水平分别为5.54、2.52、13.83、14.10 μg/g [15]。与这两项研究结果相比,本研究幼儿DEP、DETP、DMP水平较高。因此在儿童中OPs暴露造成的健康负效应也需受到重视。

气相色谱-质谱串联法是目前国内外使用最普遍的尿液OPs暴露水平检测方法。除了意大利的一项研究采用气相色谱-火焰光度法检测195名6~7岁儿童的尿液OPs暴露水平[15]之外,美国的CHAMACOS研究[12]、荷兰的Generation R出生队列[13]、德国的GerES Ⅳ研究[14]均采用气相色谱-质谱串联法检测尿液OPs暴露水平。本研究也是采用气相色谱-质谱串联法检测尿液OPs暴露水平,故检测结果具有可比性。

本研究中24月龄幼儿的OPs暴露水平较孕妇高。幼儿处于生长发育阶段,与周围环境的互动较多,有较多的手-口行为,增加了OPs暴露水平;同时,婴幼儿经常摄入蔬菜、水果和果汁等OPs残留量较高的食物,而且幼儿单位体重摄入的食物量高于成人。以上因素增加了幼儿OPs暴露的危险性[7, 16]。与成人相比,幼儿的尿肌酐水平较低,因此当尿肌酐校正后,幼儿的OPs水平有可能被过度校正,从而使OPs水平升高[17]

本研究中孕妇与幼儿尿样中的DEP水平呈负相关,未发现DMP、DMTP、DETP水平的相关性。与本研究不同,ESKENAZI等[16]未发现孕妇与幼儿尿样OPs暴露水平的相关性,这一差异可能与样本量大小有关。

作为一个农业大国,2015年我国OPs的年使用量为70 500 t,并且在国内用药量排名前十位的农药之中,OPs占1/3左右[1]。而美国OPs的年使用量为9 080 t[18],约为我国OPs年使用量的1/8。由于OPs在我国农业生产上的广泛使用,OPs在蔬菜、茶叶、大米、水果等常见食物中的残留现象非常普遍,而且与发达国家相比,残留水平和残留超标率严重[2, 19],因此OPs暴露对易感人群的健康危害应引起更多的关注。

本研究存在以下不足:首先,样本量较小;其次,仅用单次尿样分析OPs代谢产物的水平。鉴于OPs代谢产物具有较短的半衰期和较大的个体差异,单次尿样OPs暴露水平可能无法代表长时间的暴露水平[20-21]。但有研究表明,在外界环境比较稳定的情况下,体内OPs暴露水平基本保持稳定[22]。因此可以推测,由于稳定的生活习惯及相同的外环境,单次尿样的OPs暴露水平可以代表数月的OPs暴露水平。今后的研究可扩大样本量,并重复测量孕妇及幼儿不同时期的尿样OPs暴露水平,从而更准确地评估整个孕期及幼儿期的暴露水平。

表1

莱州湾出生队列孕妇及幼儿的一般人口学特征

Table 1
表2

莱州湾出生队列孕妇(n=436)及幼儿(n=239)尿液中DAP水平*

Table 2
表3

莱州湾出生队列孕妇及幼儿尿液DAP水平的相关性

Table 3

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[基金项目] 2016上海市公共卫生重点学科建设项目(编号:15GWZK0201);上海市科委自然科学基金项目(编号:17ZR1415800);2017上海交通大学“医工交叉基金”面上项目(编号:YG2017MS84);上海市卫计委面上项目(编号:201640171);儿科学—上海卫生计生系统重要薄弱学科建设计划(编号:2016ZB0103)

[作者简介] 王俊东(1971-), 男, 学士, 副主任医师; 研究方向:全科医学及基层卫生机构管理; E-mail: wjd55555@163.com 王依闻(1982-), 女, 博士, 主治医师; 研究方向:儿科; E-mail: wangyiwen@xinhuamed.com.cn

[收稿日期] 2017-12-11 00:00:00.0

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