Mit jelent a LD50?

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

Az LD50 kifejezés a medián halálos dózist jelenti, amely egy adott tesztpopuláció 50%-ának elpusztításához szükséges vegyi anyag mennyisége. Ez egy objektív módszert képvisel bármely anyag akut toxicitásának mérésére egy adott szervezettel szemben. Az LD50 LD-értéke angolszász eredetű, és az angol lethal dose kifejezésből származik , míg az 50 egy adott organizmus populációjának 50%-ától származik, amely átlagosan elpusztul, ha az anyag dózisának van kitéve. kérdés.

Annak ellenére, hogy ezt a kifejezést általában minden nyelven használják, a spanyol nyelvű toxikológiai irodalomban gyakran használják helyette az LD50-et (amely közvetlenül a halálos dózisból származik).

A medián halálos dózis vagy LD50 egységei

Egy anyag LD50-értékét általában az anyag tömegegységekben kifejezett mennyiségeként adják meg, a vizsgált szervezet testtömeg-egységére vonatkoztatva.

Az anyag tömegét általában adott esetben különböző tömegegységekben fejezik ki. Sok mérsékelt toxicitású anyag esetében elegendő ezt a mennyiséget milligrammban mérni, míg a veszélyesebb anyagoknál kisebb tömegegységek, például mikrogrammok alkalmazására lehet szükség.

Másrészt a szervezet testtömeg-egysége a világ legtöbb országában szabványosított, és az országban általánosan használt mértékegységrendszertől függően 1 kg-nak vagy 1 fontnak felel meg. A halálos dózist azért fejezik ki a szervezet testtömegében, mert minél nagyobb a testtömeg, annál jobban felhígul az anyag a szövetekben. Ha a halálos dózist elosztjuk a szervezet tömegével, lehetőség van a koncentráció normalizálására, hogy objektíven össze lehessen hasonlítani egy anyag letalitását vagy toxicitását.

A medián halálos dózis vagy LD50 értékének értelmezése

Először is meg kell értenünk, hogy az LD50-érték egy statisztikai mérőszám, amely annak valószínűségére vonatkozik, hogy az anyag adott dózisának kitett szervezet elpusztul. A formális statisztikai értelmezés az lenne, hogy ha megadjuk az LD50 dózist egy egyednek, majd egy másiknak, majd egy másiknak, és így folytatjuk, amíg a teljes populációt be nem fedik, átlagosan 2-ből 1 meghal.

A toxicitás szempontjából, ha összehasonlítjuk két anyag LD50 értékét ugyanarra a fajra vagy szervezetre, minél alacsonyabb az LD50, annál mérgezőbb lesz az anyag az említett szervezetben. Ugyanannyi egyed elpusztításához ugyanis kisebb mennyiségű anyag szükséges. Más szavakkal, ha A LD50 értéke 10 mg/kg, B LD50 értéke 5 mg/kg, akkor B kétszer olyan mérgező, mint A, mivel ugyanannyi egyed elpusztításához a B mennyiségének fele szükséges. hogy a

Másrészt az LD50 mértékegységeit is helyesen kell értelmeznünk. Furcsának tűnhet, ha azt mondjuk, hogy egy anyag átlagos halálos dózisa egy kis szervezet, például egér vagy rovar számára 10 mg testtömeg-kilogrammonként, mivel egyikük sem nyom 1 kg-ot. Nem szabad azonban elfelejtenünk, hogy ezeket az értékeket nem szó szerint kell érteni, hanem relatív mennyiségek, amelyek függetlenek az állat vagy szervezet tényleges méretétől.

Egy adott egyén halálos dózisának meghatározásához figyelembe kell venni a tényleges testtömegét. Tegyük fel például, hogy van egy 100 g-os egerünk, és tudjuk, hogy az A anyag LD50-értéke 10 mg/testtömeg-kg. Mivel 10 mg-ra van szükség minden 1 kg-hoz (ami 1000 g), ezért az adott személy átlagos halálos dózisa 1 mg A-anyagnak felel meg (tekintettel arra, hogy tényleges testtömege 1 kg egytizede).

Még egyszerűbben nézve, annak az anyagnak a tényleges tömegének meghatározásához, amelyet az egyénnek a halálos medián dózis eléréséhez el kell juttatnunk, egyszerűen meg kell szoroznunk az LD50 értéket az egyén testtömegével, amely ugyanazokban a mértékegységekben van kifejezve, mint amelyekben azt jelentették. az LD50. Egérpéldánkban a tömege kilogrammban 0,100 kg, tehát az A anyag tömege (10 mg A/testtömeg kg) x (0,100 kg testtömeg) = 1 mg A.

Hogyan határozható meg az LD50?

A medián halálos dózist kísérleti úton határozzák meg úgy, hogy egy bizonyos organizmus egyedeiből vett mintát különböző dózisú anyag hatásának tesznek ki, majd rögzítik azoknak az egyedeknek a számát, akik meghaltak ezen anyag hatásai miatt. Az anyagot különböző módokon erőszakkal adják be, többek között orálisan, légzőszervi, parenterálisan, intramuszkulárisan vagy intravénásan.

Az ilyen típusú tesztekben általában használt állatok vagy szervezetek általában egerek, patkányok, nyulak és tengerimalacok, de lehetnek kisebb szervezetek, például bizonyos rovarok, vagy nagyobb szervezetek, például kutyák vagy akár lovak is. Minden attól függ, hogy milyen szándékkal határozzák meg a toxicitás mértékét.

Például amikor az emberre gyakorolt ​​toxicitás becslésére van szükség, mivel nyilvánvaló okokból nem lehet kísérleteket végezni élő embereken, gyakran olyan állatmodelleket használnak, amelyek szorosan lemásolják valamilyen fiziológiai rendszer működését. Ezt a célt gyakran egerek szolgálják, de más esetekben csimpánzokat vagy más evolúciósan közeli rokon fajokat használnak.

Másrészt érdemes megbecsülni egy bizonyos új növényvédő készítmény hatékonyságát. Ebben az esetben a vizsgálatokat szinte mindig azon a szervezeten végzik el, amelyre a terméket használni kívánják (a kártevő). Ez lehet valamilyen rovar vagy más szervezet.

Kísérleti adatok értelmezése

Amint a kísérletből származó adatok rendelkezésre állnak, folytatjuk az elemzést az LD50 kiszámításához. Mivel egy adott szervezetre adott anyag halálos medián dózisa nem ismert előre, ezért több vizsgálatot is el kell végezni az anyag növekvő dózisával. Alacsonyabb dózisok nem ölhetnek meg egyetlen egyént sem, míg a nagy dózisok a túlnyomó részt. A kísérlet során azonban aligha sikerül elérni azt a dózist, amely az egyedek felét megöli.

Emiatt a kísérlet során nyert adatokból interpolációval vagy más grafikus vagy statisztikai módszerekkel kell meghatározni az LD50 tényleges értékét (vagy pontosabban annak becslését). A dózis-hatás görbe általában S betű alakú (szigmoid görbe), ami azt jelenti, hogy az adatok közvetlen interpolációja bizonyos esetekben nagy interpolációs hibát okozhat. Ennek fényében az adatokat gyakran linearizálják az interpoláció előtt, amelyet úgy érnek el, hogy a választ a log dózis függvényében ábrázolják, nem pedig magát a dózist. Ez szinte mindig egy egyenes görbét eredményez, amely a legkisebb négyzetekre illeszthető, így könnyebben meghatározható, hogy az egyedek 50%-a melyik ponton mutatja a várt választ (pl.

Az LD50 eredete

A medián halálos dózis vagy az LD50 teszt nem újdonság. Valójában csaknem 100 éves, 1927-ben fejlesztették ki. Az eredeti kísérletekben összesen 200 állatot használtak, amelyek fele elpusztult a vizsgált anyag hatása miatt, míg a túlélő felét feláldozták. egyéb nem halálos hatások.

A halálos medián dózis meghatározásának ezt a klasszikus eljárását azonban a világ legtöbb országában leállították, más megfelelőbb és kevésbé embertelen módszerek javára.

Egyéb halálos dózisértékek

Az LD50 (vagy LD50) világszabványsá vált egy anyag toxicitásának összehasonlítására egy bizonyos állatfajjal vagy szervezettel. Azonban nem ez az egyetlen, amely létezik. Ugyanúgy, mint az LD50 meghatározása és meghatározása, más dózisok is meghatározhatók, amelyek a populáció különböző arányaiban okoznak halált. Így az LD90 halálos dózist úgy definiálhatjuk, mint egy anyag azon dózisát, amely a populáció 90%-át, vagy LD10-et, amely egy olyan anyag dózisát jelzi, amely csak a lakosság 10%-át pusztítja el. Mindegyiknek megvannak a sajátos felhasználási területei és a mérésük során felmerülő kihívásai.

Példák a közönséges ártalmatlan anyagok LD50-értékeire

A következő táblázat néhány átlagos halálos dózist vagy LD50 értéket mutat be általános anyagokra, például egyes élelmiszerekre:

Anyag LD50
közönséges asztali cukor 30 g/kg
Etilalkohol 10,6 g/kg
közönséges konyhasó 3 g/kg
Tetrahidrokannabinol 1,27 g/kg
Koffein 0,300 g/kg
Nikotin 0,8-1 mg/kg

Példák a közönséges mérgező anyagok LD50-értékeire

Az alábbi táblázat bemutatja a közönséges mérgező anyagok átlagos halálos dózisának vagy LD50-ének néhány értékét, valamint néhány ismert legveszélyesebb mérgeket vagy toxinokat:

LD50 toxicitás
Anyag LD50
Hidrogén cianid 1,52 mg/kg
fekete mamba méreg 50 ug/kg
A csőrös tengeri kígyó mérge 10 ug/kg
Batrachotoxin 2 ug/kg
Polónium 210 10-50 ng/kg
Botulinum toxin 1 ng/kg

Hivatkozások

AnimaNaturalis. (2015, szeptember 12.). Halálos dózis 50 (LD50) . https://www.animanaturalis.org/p/1361/dosis_letal_50_dl50

Kanadai Munkahelyi Egészségügyi és Biztonsági Központ. (2018, november 12.). Mi az LD50 és LC50? :OSH válaszok . https://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html

Jogi Orvostani és Toxikológiai Tanszék. (nd). 1. témakör. A toxikológia fogalma, története és terjedelme. Granadai Egyetem. https://www.ugr.es/%7Eajerez/proyecto/t2-13.htm

Food and Drug Administration (FDA). (nd). fejezet IV. Útmutató a toxicitási vizsgálatokhoz – Akut orális toxicitás . https://www.fda.gov/media/72257/download

Országos Humán Genom Kutatóintézet. (2022, július 25.). Állatmodell . genome.gov. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Animal-model

Nelson, R. (2019, szeptember 3.). A legtöbb mérges kígyó a világon . Megszelídíthetetlen tudomány. https://untamedscience.com/blog/most-venomous-snakes-in-the-world/

Kémia.is. (nd). Halálos_dózis_50% . https://www.quimica.es/enciclopedia/Dosis_mortal_50%25.html

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

Artículos relacionados