《环球科学》杂志:危险的含氟牙膏? (2)

2008年01月25日10:49  

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《环球科学》杂志:危险的含氟牙膏? (2)
  为了防治龋齿,氟化物开始出现在饮用水、牙膏及各种食品饮料中。让科学家始料不及的是,氟很快表现出了两面性:龋齿患者越来越少,氟斑牙患者却越来越多。氟化物对人体还有哪些影响,成了科学家必须面对的新问题。

  在利维的会议室里,挂着一幅半个世纪前的牙膏宣传海报,上面写着两条广告语——“你有口气吗?”“高露洁叶绿素牙膏助你消灭口臭!”叶绿素牙膏是“氟时代”之前的产物,当时蛀牙(龋齿)很普遍,牙膏厂商就是用这些不太科学的口号来打开市场。

  氟化物的使用改变了一切。1945年,美国密歇根州大急流市(Grand Rapids)首先在供水系统中添加氟化物;10年后,宝洁公司推出第一款加氟牙膏佳洁士,内含氟化亚锡;高露洁-棕榄公司紧随其后,在1967年对高露洁牙膏进行改良,添加单氟磷酸钠(sodium monofluorophosphate)——目前最主要的防龋齿物质。但是,大多数水厂并未使用添加在牙膏里的、备受牙科医生青睐的氟化盐,而是使用价格低廉的氟硅酸盐,比如化肥生产过程中的副产品六氟硅酸(hexafluorosilicic acid,肥料生产过程的副产品,由磷酸盐矿石经硫酸处理后得到)。

  上世纪七八十年代,美国充斥着各种各样的氟化物,而且在大多数以英语为母语的国家,饮用水加氟已成为预防牙科疾病的基本措施。这段时期,龋齿发生率究竟下降了多少,为什么会下降,依旧是科学界激烈争论的焦点。不过,很多牙科医生坚持认为,氟化物是龋齿发生率显著下降的最大功臣。

  正是在上述背景下,利维于上世纪80年代中期开始了公共口腔卫生方面的研究。而为他提供早期研究资金的高露洁公司,取得了很好的广告效益:越来越多的人选择含氟牙膏。但是,当年轻的龋齿患者越来越少,氟斑牙患者却越来越多时,利维开始考虑,对于孩子们摄入的含氟物质是否超过了他们的健康承受能力。“我的想法开始转变。以前一直认为‘氟化物越多越好’,但我现在开始考虑,在‘龋齿’和‘氟斑牙’之间,哪里是恰到好处的平衡点?”

  氟化物为什么会有这种“两面性”?根本原因在于,含钙组织对氟离子有强大的吸引力。进入人体后,99%的氟化物都会滞留在骨骼及牙齿内,而不是被排出体外。它能通过两种相互独立的机制防治龋齿:接触到釉质(牙齿外层白色坚硬部分)的氟化物会嵌入羟基磷灰石(hydroxylapatite)的晶体结构内,与釉质上某些羟基磷灰石分子的羟基发生交换,增强牙齿的耐酸能力(当口腔细菌分解食物当口腔细菌分解食物残渣时,会分泌一些酸性物质,而酸性物质会与羟基磷灰石分子发生反应);牙齿表面的氟化物还可作为一种催化剂,促进钙及磷酸盐的沉淀,“修补”被细菌破坏的釉质。

  然而对于牙齿尚未长全的低龄儿童来说,大量摄入氟化物则会导致另一种结果。牙齿形成早期,釉原蛋白(amelogenin)扮演着非常关键的角色——调控羟基磷灰石晶体的形成。完成任务后,釉原蛋白就会被分解,并从成熟的釉质上脱落。如果儿童摄入过多氟化物,被消化道吸收后,血液就会将这些化合物运送至发育中的幼牙,发出错误的生化信号,延长釉原蛋白在幼牙内的滞留时间,导致釉质的晶体结构出现缝隙。由于牙齿上的缝隙会折射外界光线,当一枚氟化牙齿发育成形时,牙齿表面就会呈现出不均一的颜色(某些部分更白一些)。如果氟化程度更严重,牙齿表面甚至会出现凹痕和黄褐色斑点。虽然营养与遗传因素对氟中毒的发生都有影响,但目前最重要的因素还是氟化物的摄入量。

  在美国国立口腔与颅面研究所(National Institute of Dental and Craniofacial Research)的资助下,利维开始对儿童的氟化物摄入量、氟化物如何影响牙齿与骨骼健康展开了研究。虽然到目前为止,并没有普遍认可的氟化物日均最佳摄入量标准(即摄入的氟化物既能预防龋齿,又不会危害人体健康),但在学术界有一个不成文的标准:每千克体重每天摄入0.05~0.07毫克氟化物。上世纪90年代初,当受试者们还是婴儿时,利维就发现在这些孩子中,超过1/3的人摄入了过多氟化物(主要来源于冲调奶粉的水、婴幼儿食物及饮料),也就是说,他们出世不久就面临慢性氟中毒的危险。即便随着年龄增大,在蹒跚学步时期(恒牙釉质形成的关键期),孩子的食谱发生了改变,氟中毒的几率也只会稍微下降,因为牙膏取代配方奶成为氟化物的重要来源。一般认为,儿童和成人在刷牙后会吐出牙膏泡沫,但利维却在早期研究中发现,初学走路的孩子在刷牙时,竟会吞下一半以上的牙膏!

  年满9岁时,孩子们的前恒牙完全长出。然而,婴幼儿时期接触的氟化物会在他们的牙齿上留下明显的印记。一开始就摄入高剂量氟化物的儿童,长出氟斑牙的几率是低摄入组儿童的两倍以上。孩子年龄增大后,随着食谱范围扩大,氟化物的来源也在扩大。利维的研究证明,许多果汁饮料和汽水含有充足的氟化物(大约为0.6毫克/升),一个3岁儿童每天只须饮用1升多的饮料,就能满足氟化物的需求量,这还不算其他日常饮品。

  在利维测试过的其他数十种食物中,氟化物的含量更高:蔓越桔汁鸡尾酒中氟化物含量平均为0.73 毫克/升,冰棍为0.71 毫克/升,牛肉汤为0.99 毫克/升,罐装蟹肉为2.10 毫克/升。氟化物虽然能以多种方式进入食品本身,比如通过杀虫剂进入葡萄或葡萄干;通过骨粉等饲料进入鸡肉、鸡蛋;通过肥料、土壤进入茶叶,但多数情况下,氟化物来自烹饪或加工食物时添加的水分。

  利维发现,饮用氟化水是氟中毒更直接的原因。在艾奥瓦州以氟化水为主要生活用水的地区,这里的儿童在9岁时,8颗前牙中至少两颗变为氟斑牙的几率,要比其他地区的儿童高出50%(前者为33%,后者为22%)。NRC的报告也给出了类似结论:在“氟化地区”,婴幼儿吸收的氟化物是应摄入量的两倍。NRC还发现,饮水量高于平均水平的成人(包括运动员和体力劳动者),摄入的氟化物量也超过了最佳摄入量。

  但迄今为止,除了个别非常严重的病例,科学家并未发现牙釉质氟中毒(enamel fluorosis)有其他影响,最多会伤害患者的自尊:牙齿上的色斑有损形象,即使采取了修补措施,它们就是“不舍得”离开牙齿。氟中毒真的不会影响人体健康吗?美国加利福尼亚大学旧金山牙医学院长期从事氟化物研究的帕梅拉·登贝斯滕(Pamela DenBesten)说:“我们已经看到,氟化物能影响蛋白质与矿化组织之间的相互作用,那么在细胞水平上,它又有什么影响?氟化物作用巨大,需要人们认真对待。”
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(责编:赵竹青)
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