Hvad betyder LD50?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


LD50 er et udtryk, der bruges til at repræsentere median dødelig dosis, som er defineret som mængden af ​​et kemikalie, der kræves for at dræbe 50 % af en bestemt testpopulation. Det repræsenterer en objektiv måde at måle den akutte toksicitet af ethvert stof over for en specifik organisme. LD for LD50 er af angelsaksisk oprindelse og kommer fra det engelske udtryk for lethal dosis , mens 50 kommer fra de 50 % af befolkningen i en specifik organisme, der i gennemsnit vil dø, når den udsættes for dosen af ​​stoffet i spørgsmål.

På trods af, at dette udtryk er almindeligt anvendt på alle sprog, i den toksikologiske litteratur på spansk, bruges LD50 ofte i stedet (som kommer direkte fra dødelig dosis).

Enheder af median letal dosis eller LD50

Et stofs LD50 angives generelt som mængden af ​​det pågældende stof udtrykt i masseenheder pr. kropsvægtenhed af testorganismen.

Stoffets masse udtrykkes normalt i forskellige masseenheder efter behov. For mange stoffer med moderat toksicitet er det tilstrækkeligt at måle denne mængde i milligram, mens det for mere farlige stoffer kan være nødvendigt at bruge mindre masseenheder såsom mikrogram.

På den anden side er organismens kropsmasseenhed standardiseret i de fleste lande i verden og svarer til enten 1 kg eller 1 pund, afhængigt af det system af enheder, der almindeligvis anvendes i landet. Grunden til, at den dødelige dosis udtrykkes i form af organismens kropsmasse er, at jo større kropsmasse, jo mere fortyndes stoffet i vævene. Ved at dividere den dødelige dosis med organismens masse er det muligt at normalisere koncentrationen for objektivt at kunne sammenligne et stofs dødelighed eller toksicitet.

Fortolkning af værdien af ​​median letale dosis eller LD50

Til at begynde med skal vi forstå, at LD50-værdien er et statistisk mål relateret til sandsynligheden for, at en organisme, der udsættes for nævnte dosis af stoffet, dør. Den formelle statistiske fortolkning ville være, at hvis vi giver LD50-dosis til et individ og derefter til et andet og derefter til et andet, og fortsætter med det, indtil hele befolkningen er dækket, vil i gennemsnit 1 ud af 2 dø.

Fra et toksicitetssynspunkt, hvis vi sammenligner LD50-værdierne for to stoffer for den samme art eller organisme, jo lavere LD50, jo mere giftigt vil stoffet være i nævnte organisme. Dette skyldes, at der kræves en mindre mængde af stoffet for at dræbe det samme antal individer. Med andre ord, hvis A har en LD50 på 10 mg/kg og B har en LD50 på 5 mg/kg, så er B dobbelt så giftig som A, da halvdelen af ​​mængden af ​​B er nødvendig for at dræbe det samme antal individer. det af en

På den anden side skal vi også fortolke enhederne i LD50 korrekt. Det kan virke mærkeligt at sige, at den gennemsnitlige dødelige dosis af et stof for en lille organisme som en mus eller et insekt er 10 mg pr. kg kropsvægt, da ingen af ​​dem vejer så meget som 1 kg. Vi skal dog huske, at disse værdier ikke skal tages bogstaveligt, men snarere er relative mængder, der er uafhængige af den faktiske størrelse af dyret eller organismen.

For at bestemme den dødelige dosis for et bestemt individ, skal vi overveje deres faktiske kropsvægt. Antag for eksempel, at vi har en mus, der vejer 100 g, og vi ved, at stof A har en LD50 på 10 mg/kg kropsvægt. Da der kræves 10 mg for hvert 1 kg (hvilket er 1000 g), så svarer den gennemsnitlige dødelige dosis for det pågældende individ til 1 mg af stof A (givet at hans faktiske kropsmasse er en tiendedel af 1 kg).

Set endnu mere enkelt, for at bestemme den faktiske masse af stoffet, som vi skal levere til et individ for at nå den gennemsnitlige dødelige dosis, skal vi simpelthen gange LD50-værdien med individets kropsmasse udtrykt i de samme enheder, som den er rapporteret i. LD50. I vores museeksempel er dens masse i kilogram 0,100 kg, så massen af ​​stof A ville være (10 mg A/kg kropsmasse) x (0,100 kg kropsmasse) = 1 mg A.

Hvordan bestemmes LD50?

Den gennemsnitlige dødelige dosis bestemmes eksperimentelt ved at udsætte en prøve af individer af en bestemt organisme for forskellige doser af et stof og derefter registrere antallet af individer, der dør af virkningerne af dette stof. Stoffet administreres med magt på forskellige måder, herunder oral, respiratorisk, parenteral, intramuskulær eller intravenøs vej, blandt andre.

De dyr eller organismer, der almindeligvis anvendes i denne type test, er normalt mus, rotter, kaniner og marsvin, men de kan også være mindre organismer, såsom visse insekter, eller større organismer, såsom hunde eller endda heste. Det hele afhænger af den hensigt, med hvilken dette mål for toksicitet bestemmes.

For eksempel, når det, der ønskes, er at estimere toksicitet hos mennesker, givet at der af indlysende årsager ikke kan udføres eksperimenter på levende mennesker, bruges ofte dyremodeller, der nøje gentager funktionen af ​​et eller andet fysiologisk system. Mus tjener ofte dette formål, men i andre tilfælde bruges chimpanser eller andre evolutionært nært beslægtede arter.

På den anden side vil du måske vurdere effektiviteten af ​​en bestemt ny formulering af et pesticid. I dette tilfælde udføres testene næsten altid på den organisme, som produktet er beregnet til at blive brugt til (skadegøreren). Dette kan være et insekt eller en anden organisme.

Fortolkning af eksperimentelle data

Når dataene fra eksperimentet er tilgængelige, går vi videre til dets analyse til beregning af LD50. Da den gennemsnitlige dødelige dosis af et stof for en given organisme ikke er kendt på forhånd, skal der udføres flere tests med stigende doser af stoffet. Lavere doser kan muligvis ikke dræbe noget individ, mens høje doser kan dræbe langt de fleste. Den dosis, der dræber blot halvdelen af ​​individerne, vil dog næppe blive opnået under forsøget.

Af denne grund skal den faktiske værdi af LD50 (eller mere passende et estimat deraf) bestemmes ved interpolation eller ved andre grafiske eller statistiske metoder ud fra de data, der er opnået under forsøget. Dosis-respons-kurven er normalt i form af bogstavet S (sigmoid-kurve), hvilket betyder, at direkte interpolation af dataene i nogle tilfælde kan give en høj interpolationsfejl. I lyset af dette lineariseres data ofte før interpolation, hvilket opnås ved at plotte responsen mod logdosen frem for selve dosen. Dette resulterer næsten altid i et lineært plot, der kan tilpasses til mindste kvadrater, hvilket gør det lettere nøjagtigt at bestemme det punkt, hvor 50 % af individerne viser den forventede respons (dvs.

Oprindelse af LD50

Den gennemsnitlige dødelige dosis eller LD50-test er ikke noget nyt. Faktisk er den næsten 100 år gammel, efter at den blev udviklet i 1927. I de oprindelige forsøg blev der brugt i alt 200 dyr, hvoraf halvdelen døde af virkningerne af teststoffet, mens halvdelen af ​​de overlevende blev ofret. andre ikke-dødelige virkninger.

Denne klassiske procedure til bestemmelse af den gennemsnitlige dødelige dosis er imidlertid blevet afbrudt i de fleste lande i verden til fordel for andre mere passende og mindre umenneskelige metoder.

Andre dødelige dosisværdier

LD50 (eller LD50) er blevet en verdensstandard til at sammenligne et stofs toksicitet over for en bestemt dyreart eller organisme. Det er dog ikke den eneste, der findes. På samme måde som LD50 defineres og bestemmes, kan andre doser, der forårsager død ved forskellige andele af en population, også defineres. Vi kan således definere en dødelig dosis LD90 som dosis af et stof, der dræber 90 % af en befolkning eller LD10, der angiver dosis af et stof, der kun dræber 10 % af befolkningen. Hver enkelt har sine særlige anvendelser og sine udfordringer, når de skal måles.

Eksempler på LD50-værdier for almindelige harmløse stoffer

Følgende tabel viser nogle gennemsnitlige dødelige dosis eller LD50-værdier for almindelige stoffer, såsom nogle fødevarer:

Stof LD50
almindeligt bordsukker 30 g pr kg vægt
Ætanol 10,6 g pr kg vægt
almindeligt bordsalt 3 g pr kg vægt
Tetrahydrocannabinol 1,27 g pr kg vægt
Koffein 0,300 g pr. kg vægt
Nikotin Fra 0,8 til 1 mg pr. kg vægt

Eksempler på LD50-værdier for almindelige giftige stoffer

Følgende tabel viser nogle værdier af den gennemsnitlige dødelige dosis eller LD50 for almindelige giftige stoffer, samt nogle af de farligste gifte eller toksiner, der er kendt:

LD50 toksicitet
Stof LD50
Hydrogencyanid 1,52 mg pr. kg vægt
sort mamba gift 50 ug pr kg vægt
Gift fra Næbhavslangen 10 ug pr kg vægt
Batrachotoksin 2 ug pr kg vægt
Polonium 210 fra 10 til 50 ng pr. kg vægt
Botulinum toksin 1 ng pr kg vægt

Referencer

AnimaNaturalis. (2015, 12. september). Dødelig dosis 50 (LD50) . https://www.animanaturalis.org/p/1361/dosis_letal_50_dl50

Canadisk Center for Arbejdsmiljø og Sikkerhed. (2018, 12. november). Hvad er en LD50 og LC50? : OSH-svar . https://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html

Institut for Retsmedicin og Toksikologi. (nd). Emne 1. Toksikologiens koncept, historie og omfang. Universitetet i Granada. https://www.ugr.es/%7Eajerez/proyecto/t2-13.htm

Food and Drug Administration (FDA). (nd). Kapitel IV. Retningslinjer for toksicitetstest – Akut oral toksicitet . https://www.fda.gov/media/72257/download

National Human Genome Research Institute. (2022, 25. juli). Dyremodel . genome.gov. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Animal-model

Nelson, R. (2019, 3. september). De mest giftige slanger i verden . Utæmmet Videnskab. https://untamedscience.com/blog/most-venomous-snakes-in-the-world/

Chemistry.is. (nd). Dødelig_dosis_50 % . https://www.quimica.es/enciclopedia/Dosis_mortal_50%25.html

-Reklame-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados

Flammefarvetesten