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铅中毒的危害以及益生菌的可能保护作用

时间:2020-05-05 08:18来源:菌情观察室 作者:菌情观察室 浏览次数:
  铅中毒是指铅在体内积聚,通常持续数月或数年,是一种重要的环境病。人体几乎没有任何功能不受铅中毒的影响,即使是少量的铅也会导致严重的健康问题。6岁以下的儿童尤其容易铅中毒,铅中毒会严重影响他们的身心发育。如果铅含量过高,甚至可能会致命。

  我为什么开始关心铅中毒以及益生菌在铅中毒中的作用呢?这得从本人最近的两次体检结果说起。

  我的经历
以下是我2019年4月的全血毒性元素检测结果:

以下是我2020年4月的全血毒性元素检测结果:


  很明显,2019年4月,我的血铅含量超标了,由于没有表现出明显的症状,而常用的一些驱铅药物也存在副作用,所以我并没有考虑使用药物。我们长期关注肠道菌群,关注益生菌,而且看到过一些益生菌吸附重金属的报道,我决定尝试坚持每天补充益生菌(以前也吃,只是断断续续,没有坚持)。一年后的结果大家也看到了,我的血铅水平降到了30μg/L以下,也就是回到了正常范围,但是还需努力。

  对于检测中的6种毒性重金属元素,我们看到正常的参考区间只给出了安全的上限值,并没有下限值,怎么理解呢?这就是说这些元素没有一个安全的最低阈值,它们对于生理功能是没有任何帮助的,身体里没有最好,极低水平的存在也可能会对健康产生影响。所以,我的铅虽然降到了正常范围,但是还有很多下降的空间。

  鉴于这一点,我也仔细对比了一下其它的毒性元素的变化:


  令我惊喜的是,除了铅以外,镉、铝、砷的水平都有明显的下降,而意外的是汞升高了(推测可能跟近期吃鱼较多有关),但在正常参考区间。总的来说,还是挺令我兴奋的,这些东西对我们的身体没有任何作用,所以还是越少越好,大多数含量都下降了,说明它们对我身体的影响下降了。

  因为身体内的毒性重金属元素很难自然排出,环境暴露会导致体内铅的累积,虽然,我不敢肯定地说我的血铅含量的下降是补充益生菌的功劳,但是这一年在其它方面并没有特别的改变,所以我相信益生菌可能在其中发挥了一定的作用。于是,我查阅了一些益生菌与铅中毒相关的研究,这些研究告诉我益生菌似乎确实具有缓解铅中毒的潜力。

  首先我们来了解一下铅中毒。

  铅中毒

  铅是环境中最重要的一种有毒重金属元素。由于其重要的理化性质,铅的使用历史悠久。它是全球一种分布广泛、重要但危险的环境化学物质。它的一些重要特性,比如柔软性、延展性、低导电性和耐腐蚀性等,使得难以放弃其使用。由于其不可降解的性质和持续的使用,环境中的铅含量不断积累,危害越来越大。

  血铅是指血液中铅的含量,铅对人体的危害很大,血铅超标会导致机体各个系统的异常,影响人体的正常机能。铅中毒会引起多种症状,因人而异,接触时间起着重要作用。也有研究表明,有些人即使体内铅含量升高,但是不会表现出铅中毒的症状,而有的人在相同的浓度下可能导致严重的症状。

  环境铅污染是铅中毒最常见的来源,包括铅污染的空气、水和土壤。而有的人因为所从事的职业的原因,也可能接触到铅。

  据报道,中国儿童一半以上处于铅中毒状态,部分城市工业园区的儿童铅中毒流行率甚至高达85%,形势十分严峻。

  铅中毒的影响

  纵观人类历史,铅中毒一直被报道有严重的影响。

  各种报道都提到了贝多芬之死,许多人已经得出结论认为,他的死亡真相是由于铅中毒,他的医生在贝多芬生命最后几周用含铅药膏给他治疗,并且剂量不断增加。对他头发的分析发现,他的头发含铅量超标。

  人们还认为,在18世纪和19世纪早期,铅被非法添加到葡萄酒中,既是作为甜味剂,也是为了使葡萄酒看起来更新鲜。铅中毒被认为是罗马帝国灭亡的主要原因,当时醋酸铅被用作酒的甜味剂。它的长期使用被认为导致了许多罗马皇帝痴呆。

  铅是一种剧毒重金属,在人体内没有任何生理作用,而它的有害影响却是多方面的,几乎影响人体的每一个器官。

  铅会导致反应性自由基的产生,破坏细胞结构,包括DNA和细胞膜。铅还会干扰有助于合成维生素D的酶和维持细胞膜完整性的酶。铅也被发现干扰DNA转录。

  大脑是铅暴露最敏感的器官。在儿童发育的大脑中,铅对大脑皮层突触的形成有很大的影响。铅还会干扰神经化学物质的释放。铅中毒还会导致神经元髓鞘丧失,神经元数量减少,干扰神经传递,降低神经元生长。

  成年人长期接触铅可能会导致认知能力的下降。婴幼儿对低水平的铅也特别敏感,这可能会导致行为问题、学习障碍和智商下降。随着儿童接触铅量的增加,注意力缺陷多动障碍和反社会行为等神经精神疾病的发病率也在增加。

  产前和儿童早期铅暴露与成年期暴力犯罪相关,空气中含铅量最高的地方的人也会变得好斗和暴力。

  由于铅破坏了细胞膜的维持,细胞膜受损的红细胞变得更加脆弱,从而导致贫血。铅中毒导致贫血的另一个主要原因是,铅会干扰一种酶的活性,这种酶被称为氨基酮戊酸脱水酶,它在血红蛋白中的辅因子血红素的生物合成中起重要作用。

  肝脏中铅的积累会导致氧化失衡和蛋白质损伤,从而可能导致内质网应激,进而导致肝脏损伤。

  无论成人还是儿童,暴露于铅环境还会导致肾脏的严重损伤,低水平的环境铅暴露与慢性肾功能不全的加速恶化有关。

  在孕妇中,大量接触铅可能导致流产、早产、婴儿出生体重过轻以及儿童发育问题。长期接触铅也会降低男性精子数量和精子活力,导致附睾异常精子的百分比增加,从而降低男性生育能力。

  铅含量过高可能会导致癫痫、昏迷,甚至死亡。

  最近的一些研究还发现,铅暴露还会破坏我们的肠道菌群,这也可能增加一系列疾病的风险。

  铅中毒的症状

  一开始,铅中毒是难以被发现的,即使是看起来很健康的人也可能有高血铅水平。症状通常在积累到危险的剂量后才会出现。

  儿童铅中毒症状

  儿童铅中毒的迹象和症状包括:

  发育迟缓
  
  学习困难

  易怒

  食欲不振

  体重减轻

  迟缓和疲劳

  腹痛

  呕吐

  便秘

  听觉受损

  癫痫发作

  异食癖,吃一些不是食物的东西,比如指甲、纸屑、头发

  新生儿铅中毒的症状

  在出生前接触过铅的婴儿可能会:

  早产

  出生体重较低

  生长缓慢

  成人铅中毒的症状

  虽然儿童更容易铅中毒且更危险,但铅中毒对成年人来说也是很危险的。成人铅中毒的迹象和症状可能包括:

  高血压

  关节和肌肉疼痛

  记忆或注意力不集中
  头疼

  腹痛

  情绪障碍

  精子数量减少和精子异常

  孕妇流产、死产或早产

  铅中毒的原因

  铅是一种自然存在于地壳中的金属,但是由于人类活动,包括采矿、燃烧化石燃料和制造,使它变得越来越普遍。铅也用于油漆、涂料、汽油、电池、焊料、管道、陶器和一些化妆品。

  铅暴露通过各种方式发生,比如吸入、摄入或皮肤接触。通过口、鼻、眼睛和皮肤裂缝直接接触铅或含铅化合物也可能增加铅水平。

  为了预防普通民众的铅中毒,有必要教育人们了解铅中毒的主要来源。铅的可能来源主要包括:

  油漆、涂料:许多家居、家具中使用的油漆和涂料中可能含有铅,这是导致多数儿童铅中毒的原因之一。

  自来水:一些自来水管道材料中可能含有铅,会将铅粒子释放到自来水中。

  空气:主要来自工业生产、生活和交通等方面的铅排放,包括工业废气、汽车尾气、钢铁冶金等。

  土壤:来自含铅汽油或涂料的铅粒子会附着在土壤上,并能持续数年。铅污染的土壤仍然是高速公路周围和一些城市环境中的主要问题。

  家庭灰尘:家庭灰尘中可能含有铅,这些铅可能来自于家具家居的涂料或者从外面带进来的铅污染的土壤。

  陶瓷:在一些陶器、瓷器的釉料中可能含有铅,这些铅可能会渗入到盛放或储存在陶器中的食物或饮料中。

  玩具和学习用品:铅有时会出现在很多玩具和学习用品中,幼儿常吮吸手指和咬玩具,可能增加铅的接触。

  化妆品:许多化妆品中含有铅。

  中草药:某些中草药中可能含有铅。

  食物:空气、水和土壤的铅污染也可能导致我们所吃的食物中铅含量增加。

  职业性接触:这是成年人铅中毒的主要来源。在汽车修理、采矿、管件、电池制造和回收、油漆涂料、书籍印刷等领域工作的人会接触到铅,所有这些都会随着接触的增加而增加中毒的机会。他们也通常会通过衣服或皮肤将含铅灰尘一起带回家,从而增加了他们的孩子接触铅的机会。

  铅中毒的治疗以及益生菌的作用

  铅中毒最常用的治疗策略是使用金属螯合剂促进铅的排出,然而,它的安全性和有效性不高。螯合剂,比如CaNa2EDTA和二巯基丁二酸,已被报道对铅中毒具有保护作用。然而,CaNa2EDTA可导致肾毒性,特别是在重复高剂量治疗和在肾脏疾病患者中。由于其相对缺乏选择性,其它必需的金属元素,比如锌,铁和锰,也被报道在CaNa2EDTA治疗后同时排出和减少。二巯基丁二酸也有副作用,比如食欲减退、恶心和腹泻等。因此,螯合剂不适合高剂量和长期使用来治疗慢性铅中毒。寻找对抗铅中毒的其它选择是十分必要的。

  由于本人最近两次的体检结果,我对益生菌在铅中毒中的作用产生了兴趣。确实在最近几年,陆续有一些研究在体外和动物模型中评估了益生菌对铅中毒的保护作用。

  2012年,我国江南大学的研究团队在体外评估了益生菌的铅结合能力,发现一株叫做植物乳杆菌CCFM8661的益生菌的体外铅结合能力最强。给小鼠口服该株益生菌可以通过恢复血液中氨基酮戊酸脱水酶活性、减少血液和组织中的铅含量以及防止因铅暴露引起的谷胱甘肽、谷胱甘肽过氧化物酶、丙二醛、超氧化物歧化酶和活性氧的水平改变,从而对铅中毒发挥明显的保护作用。此外,益生菌在整个铅接触期间持续使用更有效。

  2015年,埃及压力山大大学的研究团队发现,复合益生菌(嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、戊糖片球菌和酿酒酵母)可以显著降低铅暴露的肉鸡肝脏、肾脏、大脑、肌肉和骨骼等组织中的铅积累,同时显著改善铅暴露导致的肉鸡体重降低以及抗氧化参数、肝脏转氨酶和肝脏及肾脏组织形态学的改变。

  2017年,中国东北农业大学的研究人员选择了一株具有明显的铅结合能力和铅耐受性的益生菌保加利亚乳杆菌KLDS1.0207,发现该株益生菌可以显著增加铅暴露的小鼠粪便中铅的排出,减少组织中铅的富集,从而改善肝脏和肾脏的抗氧化指数,减轻肾脏的病理损害,降低死亡率。

  2018年,中国江南大学的研究团队尝试了两种益生菌膳食补充剂,一种包含植物乳杆菌CCFM8661、葡萄籽提取物和茶多酚,另一种含有植物乳杆菌CCFM8661、维生素C、碳酸钙和醋酸锌。两种益生菌补充剂均可以通过消除氧化应激,降低铅暴露小鼠血液和组织中的铅浓度;同时,可以帮助恢复铅暴露小鼠的学习和记忆能力。两种膳食补充剂对于减轻铅暴露导致氧化应激和认知障碍的保护作用均优于螯合剂,同时几乎没有对小鼠产生任何副作用。

  2018年,韩国国立首尔大学的研究人员调查了益生菌罗伊氏乳杆菌P16对鲤鱼的铅毒性的保护作用。益生菌可以有效降低铅暴露的鲤鱼的死亡率和组织中铅的积累以及提高其生长性能。同时,益生菌可以减轻铅暴露引起的氧化应激,逆转血液生化指标的改变,改善先天免疫指标,恢复肠道酶活性,逆转铅暴露导致的肠道菌群的变化。

  2019年,加拿大劳森健康研究所的一项体外试验证明,益生菌鼠李糖乳杆菌GR-1可以通过吸附受污染的食物或水中的铅,从而减少它们被肠道上皮细胞的吸收。

  2020年,中国合肥工业大学的研究人员发现,长期的益生菌(长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌、瑞士乳杆菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和嗜热链球菌)干预可以通过改善肠道菌群,显著缓解铅暴露导致的大鼠认知功能损伤。

  总之,体外和动物研究表明,一些特定的益生菌菌株似乎可以通过直接吸附铅而减少铅在体内的积累,同时可以通过改善氧化应激和肠道菌群等对铅中毒具有保护作用。

  遗憾的是,目前关于益生菌对铅中毒的保护作用的临床研究还比较少,而且并没有确定益生菌的作用。2014年,坦桑尼亚的一项研究发现鼠李糖乳杆菌GR-1不能显著降低孕妇和儿童的血铅水平;2019年,意大利的一项研究也没能确定预防性使用益生菌对于减少铅吸收的作用。

  这项研究还处于相当初级的阶段,目前也还缺乏确切的临床证据,值得进一步的研究探索。益生菌作为膳食补充剂在世界范围内被广泛使用,被普遍认为是安全且耐受性良好的,这些能够进入胃肠道并且能够隔离毒素的食品级微生物可能成为治疗铅中毒的新的饮食策略。

  预防最重要

  暴露于环境毒素是21世纪的一个全球健康问题,比如铅。铅对人体生理功能没有任何作用,对人体来说最安全的铅含量为0。降低铅中毒最好的方法是预防,减少和避免接触铅。前面我们列举了铅的一些可能来源,有一些我们可能无法避免,我们可以适当采取一些措施:

  环境污染是一个最大的问题,这个需要政府的重视,建立全国性环境污染防控体系,积极开展全国性儿童铅污染的普查。

  为了减少铅污染的灰尘或土壤从手到嘴的传播,请在户外玩耍后、吃饭前和睡觉前洗手。

  儿童有啃咬玩具和手指的习惯,给儿童应该购买质量合格的玩具,不要购买含铅的绘画产品。

  给自来水加装净水装置可以适当减少管道材料中可能释放到水中的铅。

  尽可能选择来源可靠的有机的食物。

  健康有规律的饮食和良好的营养可能有助于降低铅的吸收,儿童在饮食中尤其需要足够的钙、维生素C和铁来帮助防止铅被吸收。

参考文献:
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