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「氟化物可防止蛀牙」是現代人的普遍認知，但最新研究顯示，過度使用氟反而對牙齒和骨骼有害，甚至可能造成腦及內分泌系統的損傷。
■研究人員正審慎評估氟化物的效應。美國大部份的自來水系統都會添加氟化物，而最新研究顯示，過度攝取氟化物會增加牙齒、骨骼、腦和甲狀腺疾病的風險。
■2006年，美國國家研究委員會在公佈的報告中建議，聯邦政府應顧慮對兒童和成人的健康風險，而降低目前飲水加氟的限制劑量。
在人們尚未開始熱烈討論香菸、DDT、石綿和臭氧層破洞之前，大多數美國人只聽過一項環境影響健康的爭議：飲水加氟。從1950年代起，全美有數百個社區就因為他們的自來水系統該不該添加氟化物（含有氟離子的化合物），而成為激烈爭辯議題的主角。辯論的一方是政府和工業界科學家組成的龐大陣營，他們宣稱飲水加氟可保護牙齒免於蛀牙；另一方的激進份子則堅持加氟風險的研究仍不足，這麼做等於是強迫用藥，侵犯了公民自主。
倡導氟化物的陣營最後贏得了勝利，部份原因是他們會嘲弄對手，例如右派團體柏奇協會就宣稱，加氟是共產黨毒化美國的手段。今日有將近60%的美國人飲用加氟水，其中包括美國前50大城市中46個城市的居民。除了美國，加氟的措施也擴展到加拿大、英國、澳洲、紐西蘭和其他一些國家。美國和這些國家的主流研究人員與公共衛生官員，往往將反對加氟的人視為麻煩人物或偏激份子（不過在這些國家之外，飲水加氟卻仍罕見且具爭議性），美國疾病防制中心甚至將加氟與疫苗及家庭計畫並論，列入20世紀最重要的十大健康成就。
不過現在這些國家的科學界對加氟的觀點正在轉變，經過兩年評估並討論數百篇研究後，美國國家研究委員會（NRC）在2006年公佈了一份報告，讓反對加氟陣營長久以來的主張獲得一些合理性。這份報告總結指出，美國環保署（EPA）目前對每公升飲水加氟四毫克（4mg/L）的限量應該調降，因為這樣的含量對兒童和成人都可能有健康風險。兒童如果持續接觸這個劑量的氟化物，可能會造成新長出的恆齒變色、變形，這種症狀稱為牙氟中毒；對成人來說，相同劑量的氟化物看來會增加骨折的風險，並可能造成骨氟中毒，使得關節僵硬疼痛。大部份加氟水所含的劑量都遠低於EPA的限量，但我們對氟過量的情況仍不能掉以輕心，因為我們不確定自己從飲食、飲料和牙科產品當中，額外攝取了多少氟化物。此外，NRC的專家小組指出，氟化物可能還會引發更嚴重的健康問題，包括骨癌以及腦和甲狀腺的損傷，雖然這些效應仍未經證實，但值得進一步研究。
規模最大的氟化物長期效應調查，是由美國愛荷華大學牙醫學院李威（Steven M. Levy）所主持的「愛荷華氟化物研究」。過去16年來，李威的團隊密切追蹤了大約700名愛荷華兒童，試圖釐清過去可能忽略的氟化物細微效應。李威同時也主持了最廣泛的調查之一，測量食品、飲料和牙膏等數千樣物品中的氟化物含量，以了解一般人吃下氟化物的可信估計值。
這是個非常棘手的研究範疇，因為飲食、刷牙習慣和飲水含氟劑量差異極大，同時又有遺傳、環境甚至文化因素，使得某些人比其他人更容易受到氟化物的影響，不論是正面或負面的效應。儘管一切尚未確定，李威和某些氟化物研究人員還是改變了看法，現在他們認為有些兒童可能攝取了過量的氟化物，特別是非常年幼的孩童。不過，包括李威在內的大部份科學家仍然支持飲水加氟，尤其是在口腔衛生較差的社區，因為這是證明可以控制蛀牙的方法。但研究人員同時也相信，在注重牙齒保健的社會，加氟的論證不再像過去來得那麼有力。李威說：「我們需要找出適當的平衡點，而不是一味推銷更多的氟化物。」
氟化物時代的到來
在李威的會議室內，懸掛了幾張50多年前的裱框牙膏廣告。一張培貝科牙膏廣告寫著：「你想要牙齒痛、人變醜嗎？」另一張廣告宣稱：「高露潔葉綠素牙膏趕走口臭。」這些都是飲水加氟時代之前的文物，當時在牙醫界稱為「齲齒」的蛀牙還很普遍，牙膏廣告常常引用未經證實的醫療效果。
氟化物的引進改變了一切。1945年美國密西根州大湍城成為第一個在自來水系統中添加氟化物的城市。10年後，寶僑公司推出了第一支加氟牙膏佳潔士，含有氟化亞錫（SiF2）。高露潔棕欖公司在1967年也幫高露潔品牌改頭換面，加入了後來牙膏中最常用的防蛀成份「單氟磷酸鈉」（Na2FPO3）。大部份自來水公司後來都不再使用牙醫診所偏好使用且常見於牙膏的氟鹽，而改用較便宜的氟化矽鹽，像是六氟矽酸（H2SiF6），這是一種在肥料製造過程中以硫酸處理磷礦所產生的副產物。
到了1970和1980年代，美國充斥著各種氟化物，加氟也成為英語系國家預防牙醫學的基石。在這期間，齲齒率究竟降低了多少、什麼原因造成下降，是一個激烈爭辯的議題，但一般牙醫學研究人員的共識是，齲齒率降幅極為顯著，且氟化物功不可沒。
這是在1980年代中期，李威進入公共衛生牙醫學界時的氛圍。高露潔棕欖公司贊助了他早期的研究，這種做法的效應是促進牙醫診所使用更多的氟化物。但當美國牙醫開始見到年幼病患齲齒減少、牙氟中毒增加時，李威開始想，兒童是否被餵了太多好東西。李威說：「我的想法從『更多氟化物無疑是我們的目標』，轉變到我們應該了解齲齒和氟中毒的適當平衡點在哪裡。」
氟化物之所以能造成一種疾病、同時又預防另一種疾病，原因在於氟離子對體內含鈣組織有強烈吸引力。事實上，人體攝取後沒有馬上排出的氟化物，有99%以上最後會進入牙齒和骨骼。氟化物會透過兩種不同的機制來抑制齲齒，第一是接觸牙齒最外層白色堅硬的牙釉質（琺瑯質），嵌入羥磷灰石（hydroxylapatite）的結晶構造，那是牙齒和骨骼中最主要的礦物質組成。氟離子會取代牙釉質中一些羥磷灰石分子的羥基，而略微增加牙齒對酸的抵抗力，避免牙釉質被口腔內細菌分解食物殘渣所分泌的酸給溶解。氟化物的第二個保護機制是在牙齒表面擔任催化劑，促進鈣和磷的沉積，幫助重建遭細菌溶解的琺瑯質結晶。
然而對於恆齒仍在發育的幼童，攝取高劑量氟化物卻會有不同的效應。在牙齒發育初期，有個稱為「牙釉質形成素」（amelogenin）的關鍵蛋白質會調控羥磷灰石結晶的形成，一旦結晶架構成型，牙釉質形成素就會分解，並從成熟中的牙釉質移除。但某些兒童攝取了高劑量氟化物，經腸胃道吸收後，由血液運送到發育中的牙齒，導致生化訊號錯亂、蛋白質停留在發育中牙齒的時間過久，而使得牙釉質結晶構造產生隙縫。當氟化的牙齒終於長出時，它的顏色往往不均勻，有的地方會比較白，就是因為有孔的牙釉質反射光線造成的視覺效果。在更嚴重的病例中，牙齒表面還會有坑洞及褐斑。營養和遺傳都會影響氟中毒的風險，但目前最重要的因素還是食入的氟化物劑量。…
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