海洋友善 之好鋅做壞事篇 - 保養

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先上個拙作

防曬成分｜EP2. 氧化鋅：偽裝海洋友善的海洋殺手
https://www.youtube.com/watch?v=LO0_34xw5GQ

影片摘要如下：

防曬市場趨勢使用氧化鋅多於二氧化鈦，因為它能覆蓋到UVA波段。使用氧化鋅取代化學
防曬不外乎光穩定性，皮膚刺激性和賀爾蒙干擾這些原因，但多項研究指出氧化鋅可能嚴
重傷害海洋生態。

根據粒子大小和塗佈層的有無，主要可分成未塗佈微米氧化鋅、未塗佈奈米氧化鋅和塗佈
奈米氧化鋅3種。

未塗佈微米氧化鋅

調製5種市場取向的防曬乳產品，當化學防曬成分和氧化鋅共同存在時，對斑馬魚胚胎毒
性顯著增加，無論是微米或奈米大小。僅有化學防曬成分時，照光前後的毒性差距不大。
微米氧化鋅毒性較低，但也增加不少毒性，毒性源自於降解化學防曬成分所產生的有毒物
質。且Avobenzone和氧化鋅共處時，會產生活性氧物質，使Avobenzone降解，削弱UVA的
防護力超過80%以上。

選用市面上3種含氧化鋅的防曬產品，每個都22.5-23%微米氧化鋅，結果0.01-1 mg/L所有
濃度都會造成紫海膽胚胎中毒，市售產品的毒性略高，但不明顯，代表防曬產品除了氧化
鋅，也許還有其他成分釋出毒性，而產品中的有機酸成分也可能促進浮游藻類攝取更多的
鋅。體內高濃度鋅離子預估會使擅長排出異物的多重抗藥運輸蛋白質效率降低，使更多污
染物入侵體內，包含更多的鋅離子，然後更難移除。

粒子越小，團聚的粒子越大，所以奈米氧化鋅團聚的粒子會大於微米氧化鋅。有說法指因
為奈米粒子較小，所以容易進入體內造成危害，其實不太正確，而且這也不是它主要的危
害機制。

未塗佈奈米氧化鋅

鋅也可能促進海中病原菌生長，中斷珊瑚的共生系統。水中生物對鋅的耐受性看起來依物
種差異而有不同，魚在所有階段的耐受性似乎影響不大，但軟體動物和雙殼綱幼體很容易
因鋅的存在死亡。

萼柱珊瑚的光合成效率對氧化鋅最敏感，僅90 μg/L氧化鋅暴露35天，即會使效率下降
38%，比實驗中所用的其他化學防曬表現還差，包含Mexoryl SX、Mexoryl XL、乙基己基
三嗪酮、Avobenzone和Octocrylene。

即便在高濃度的5000 μg/L之下(實際溶解可能不到)，化學防曬成分Mexoryl XL、
Mexoryl SX和乙基己基三嗪酮在這篇研究中都未顯示毒性。Octocrylene在真實濃度1318
μg/L也顯示安全，現實生活目前檢測Octocrylene最高濃度為在挪威海灘的7.3 μg/L。
這些化學防曬在研究中通常不影響或只有在偏高濃度才會影響，毒性遠低於氧化鋅。20%
以上濃度的氧化鋅常出現在宣稱珊瑚友善的產品，但氧化鋅不是對生態最友善的防曬成分
。

塗佈奈米氧化鋅

塗佈的目的是更好分散以及遮蔽效率更好，商業市場使用奈米氧化鋅大多有塗佈層。為了
維持奈米氧化鋅穩定性，會選擇塗佈氫氧化鋁、高分子或惰性的氧化矽，以及抗氧化物維
生素A、C、E。

塗佈使用幾丁質和聚乙二醇。濃度1 mg/L時，幾丁質氧化鋅有90%蛋孵化，和控制組相似
，毒性最低。10 mg/L時，未塗佈只有62%孵化，幾丁質氧化鋅百分之百孵化。不過各組在
所有濃度都有延遲孵化的影響。100 mg/L時，未塗佈只有20%，幾丁質和聚乙二醇氧化鋅
都有50%。聚乙二醇氧化鋅的孵化常延遲，所以幾丁質氧化鋅是較理想的塗布材料選擇。

未塗佈氧化鋅和兩種塗佈二氧化鈦研究顯示。添加6.3 mg/L未塗佈氧化鋅48小時後，蟲黃
藻脫離珊瑚的量是其他組百倍以上，且受傷蟲黃藻超過其他組10倍。氧化鋅組在24小時後
就失去顏色，實驗結束後有67%都白化。其他組在結束後約只有6-7%，和空白組3%相近。
也發現氧化鋅組珊瑚周圍的細菌和病毒量都遠高於其他組，二氧化鈦組在實驗前後的細菌
和病毒量並無顯著改變。

僅有疏水的塗佈才有機會穩定存在於海洋中，研究發現經氧化鋁和硬脂酸塗佈的疏水奈米
二氧化鈦在海水中96小時，仍完全能保留完整性，但二氧化矽親水塗佈的二氧化鈦在96小
時後，即完全失去它的塗佈層，如同裸露的二氧化鈦，脫落的塗佈層產生副產物並有光反
應性。

21天慢性毒性研究中，猛水蚤處於濃度0.001-1 mg鋅/L的環境。結果疏水塗佈矽烷的奈米
氧化鋅毒性最低，其它親水塗佈奈米氧化鋅，未塗佈奈米氧化鋅和微米氧化鋅的毒性都相
似，因為他們在低濃度時最終經過21天都會溶出相近的鋅離子。鋅離子的釋放量以微米氧
化鋅最多，約4.5%，其它都在3%以下。

疏水塗佈由於限制了和海水的作用，因此釋出的鋅離子較少。且可能也降低生物相容性，
所以毒性較低。在長期時間中，親水塗佈奈米氧化鋅，未塗佈奈米氧化鋅和微米氧化鋅皆
有相似毒性。

所以？

2018年搜尋美國和荷蘭線上藥妝店，宣稱生態，海洋或珊瑚友善安全的防曬乳，98件產品
中有50件含微米氧化鋅，平均添加濃度15%。19件含奈米氧化鋅，平均濃度14.5%。

無機防曬在海中主要透過兩種機制產生危害。1.吸光產生活性氧物質，活性氧或氧化鋅粒
子進入體內，危害水中生物。2.奈米金屬氧化物的解離，生成過量離子導致毒性增加。使
水中生物生長異常或死亡，以及驅離蟲黃藻，破壞共生系統，造成珊瑚白化。

微米的粒子崩解成更小粒子，也有可能增加毒性，包括粒子有更大的表面反應性以及更容
易進入和堆積細胞內，微米也可能比奈米更毒。其他研究也發現，鋅離子會抑制海藻攝取
錳微量元素，導致生長受限。海底沉積高濃度的奈米氧化鋅和二氧化鈦會減少土壤菌種多
樣性。

二氧化鈦和氧化鋅的塗佈層常是矽或鋁物質，雖然我們使用時能保護我們不產生活性氧物
質，但仍可能金屬粒子的塗佈層，最終都將無可避免地會脫離粒子，釋放金屬離子並產生
活性氧物質。

最後

宣稱海洋友善的防曬乳，超過半數都使用氧化鋅，但在多項海洋生物研究中，氧化鋅都表
現出一定程度的毒性，有時甚至遠大過化學防曬成分。雖然疏水塗佈能降低毒性，可是長
期在海水中，也不保證依然能維持原有的穩定性，也不是每個海洋友善產品都有塗佈...

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