穆扎夫法爾普爾的荔枝果園。感謝Tanmay Tarun提供。
在印度比哈爾邦穆扎夫法爾普爾（Muzaffarpur）這個遍布荔枝果園的地方被譽為「荔枝王國（Lychee Kingdom）」，夏季的來臨原本該是甜美果香與豐收喜悅的季節，卻在近十幾年間，蒙上一層疾病的陰影。事件始於一群孩子們，他們無故在清晨時分出現異常症狀，神志不清，發燒、抽搐、嘔吐，即使送醫，仍然有不少年輕生命突然地被奪走。2011年首度爆發這種事件，14名兒童不知明原因死亡；2014年，災難再次降臨，死亡人數更是不計其數。最後經過研究，罪魁禍首就是當地種植的荔枝。因此這種病之後被稱為荔枝病（lychee illness），醫學上可稱為MCPG相關腦病變（MCPG-associated encephalopathy）。
這場悲劇的幕後，是一種來自荔枝本身的毒素，甲烯基環丙基甘胺酸（methylene cyclopropyl-glycine，MCPG）。這種分子主要存在於「未成熟」的荔枝果肉與種子中，在人體內會阻斷葡萄糖新生（gluconeogenesis）與脂肪酸β-氧化（β-oxidation），對於原本就營養不良、肝醣儲備有限的當地兒童而言，無異於雪上加霜。由於這些孩童本身肝臟的肝糖庫匱乏，加上MCPG阻斷了新生糖的途徑，而迅速引發低血糖，導致患童出現昏迷、癲癇與腦病變等症狀，最終在短時間內死亡。（荔枝中所含的次甘氨酸A，hypoglycin A，也有類似作用，但含量非常低，不是主因）
MCPG分子結構。感謝Asthana S et al提供。
然而這一切真的只關乎荔枝嗎？來自印度國家營養研究所的研究團隊展開了一場徹底的調查，他們從重災區穆扎夫法爾普爾收集了荔枝樣本與病童尿液樣本，希望解開這場季節性謀殺的所有謎團。研究人員使用薄層層析（thin layer chromatography）與質譜法（mass spectrometry）分析荔枝的果肉、果皮與種子，果然在多處觀察到MCPG的存在。荔枝的毒，實錘落地。
此外，他們在兒童的尿液中也發現了高濃度的有機磷農藥代謝物，特別是磷酸二乙酯（diethyl phosphate，DEP），其中一位病童的尿液中DEP濃度高達3,327 ng/ml，遠高於一般人類安全暴露標準。這表示兒童不僅可能攝入了荔枝的毒素，也可能暴露於高劑量的農藥污染。這些農藥，如氯氰菊酯（cypermethrin）、陶斯松（chlorpyrifos）、益達胺（imidacloprid）等，被廣泛使用於荔枝果園中以防止蝙蝠與昆蟲叮咬。但他們在果實採收時往往未經過足夠的農藥降解期，殘留物便隨著果肉進入孩童體內。
有些病童的家庭成員或本人，就是果園中的工作者，直接參與農藥的噴灑與管理。他們的衣物、肌膚、環境，無形中成為了農藥暴露的次級來源。研究報告中提到，14名案例中，有3位兒童直接施用農藥（當地兒童參與農業勞動並非罕見），另有8人與農藥工作者同住，顯示暴露的關聯性極高。
研究者於是推敲出一個可能的聯合作用，當荔枝的MCPG使兒童的血糖調節能力癱瘓時，農藥中的神經毒性化合物又進一步影響神經系統，形成雙重打擊。這些農藥中的有機磷化合物會抑制人體的乙醯膽鹼酯酶（acetylcholinesterase），造成乙醯膽鹼（acetylcholine）積聚，進而導致神經過度興奮、抽搐甚至呼吸麻痺。此雙重作用對於營養不良、肝功能發育尚未完全的小孩而言，是引發重病甚至致死的原因。
根據一項小鼠對於MCPG的毒性耐受實驗，經由小鼠安全攝取量換算成人類劑量後，認為對1到5歲兒童而言，可耐受攝取量為每天攝入約0.59到1.17公斤的荔枝果肉為上限。60公斤的成年則為每天攝入約3.9公斤的荔枝果肉為上限。
面對這樣的結果，該研究團隊也對穆扎夫法爾普爾當地呼籲對於荔枝採食應存在完備的措施。嚴格限制兒童特別是在空腹狀態下食用未成熟的荔枝；並加強農藥管理，規定農藥使用後的安全採收間隔期，也需加強執法與教育；再者，提升當地貧困地區孩童的營養狀況，增加體內的肝醣儲備，而增加對MCPG的抵抗能力。
作者：水也佑
參考文獻：
1. Sinha SN et al. (2020). A recurring disease outbreak following litchi fruit consumption among children in Muzaffarpur, Bihar—A comprehensive investigation on factors of toxicity. PLOS ONE.
2. Tripathi J et al. (2019). Determination of tolerable dose of litchi fruit considering reported hypoglycin A and MCPG contents through biochemical and histopathological evaluations in mice. Current Science.
