Apa yang dimaksud dengan LD50?

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


LD50 adalah istilah yang digunakan untuk mewakili Median Lethal Dose, yang didefinisikan sebagai jumlah bahan kimia yang diperlukan untuk membunuh 50% populasi uji tertentu. Ini mewakili cara objektif untuk mengukur toksisitas akut suatu zat terhadap organisme tertentu. LD dari LD50 berasal dari Anglo-Saxon dan berasal dari istilah bahasa Inggris untuk lethal dose , sedangkan 50 berasal dari 50% populasi organisme tertentu yang rata-rata akan mati bila terkena dosis zat tersebut di pertanyaan.

Terlepas dari kenyataan bahwa istilah ini umum digunakan dalam semua bahasa, dalam literatur toksikologi dalam bahasa Spanyol, LD50 sering digunakan sebagai gantinya (yang berasal langsung dari dosis mematikan).

Satuan dosis mematikan median atau LD50

LD50 suatu zat umumnya dilaporkan sebagai jumlah zat yang dinyatakan dalam satuan massa, per satuan berat badan organisme uji.

Massa zat biasanya dinyatakan dalam berbagai satuan massa yang sesuai. Untuk banyak zat dengan toksisitas sedang, cukup mengukur jumlah ini dalam miligram, sedangkan untuk zat yang lebih berbahaya mungkin perlu menggunakan satuan massa yang lebih kecil seperti mikrogram.

Di sisi lain, satuan massa tubuh organisme distandarisasi di sebagian besar negara di dunia dan setara dengan 1 kg atau 1 pon, bergantung pada sistem satuan yang umum digunakan di negara tersebut. Alasan mengapa dosis mematikan dinyatakan dalam massa tubuh organisme adalah karena semakin besar massa tubuh, semakin banyak zat yang diencerkan di jaringan. Dengan membagi dosis mematikan dengan massa organisme, dimungkinkan untuk menormalkan konsentrasi agar dapat membandingkan secara objektif tingkat kematian atau toksisitas suatu zat.

Interpretasi nilai median lethal dose atau LD50

Untuk memulainya, kita harus memahami bahwa nilai LD50 adalah ukuran statistik yang terkait dengan probabilitas suatu organisme yang terpapar pada dosis zat tersebut akan mati. Interpretasi statistik formal adalah bahwa jika kita memberikan dosis LD50 kepada satu orang dan kemudian kepada orang lain dan kemudian kepada orang lain, dan terus melakukannya sampai seluruh populasi tercakup, rata-rata 1 dari 2 orang akan mati.

Dari sudut pandang toksisitas, jika kita membandingkan nilai LD50 dari dua zat untuk spesies atau organisme yang sama, semakin rendah LD50, semakin beracun zat tersebut dalam organisme tersebut. Ini karena jumlah zat yang lebih kecil diperlukan untuk membunuh jumlah individu yang sama. Dengan kata lain, jika A memiliki LD50 10 mg/kg dan B memiliki LD50 5 mg/kg, maka B dua kali lebih beracun daripada A, karena setengah jumlah B diperlukan untuk membunuh jumlah individu yang sama. bahwa dari a

Di sisi lain, kita juga harus menginterpretasikan unit LD50 dengan benar. Mungkin aneh untuk mengatakan bahwa dosis mematikan rata-rata suatu zat untuk organisme kecil seperti tikus atau serangga adalah 10 mg untuk setiap kilogram berat badan, karena tidak ada yang memiliki berat sebanyak 1 kg. Namun, kita harus ingat bahwa nilai-nilai ini tidak boleh diartikan secara harfiah, melainkan jumlah relatif yang tidak tergantung pada ukuran sebenarnya dari hewan atau organisme tersebut.

Untuk menentukan dosis yang mematikan bagi individu tertentu, kita harus mempertimbangkan berat badan mereka yang sebenarnya. Sebagai contoh, misalkan kita memiliki seekor tikus yang beratnya 100 g dan kita mengetahui bahwa zat A memiliki LD50 sebesar 10 mg/kg berat badan. Karena 10 mg diperlukan untuk setiap 1 kg (yaitu 1000 g), maka dosis mematikan rata-rata untuk individu tersebut sesuai dengan 1 mg zat A (mengingat massa tubuhnya yang sebenarnya adalah sepersepuluh dari 1 kg).

Terlihat lebih sederhana lagi, untuk menentukan massa sebenarnya dari zat yang harus kita berikan kepada seseorang untuk mencapai dosis mematikan median, kita hanya harus mengalikan nilai LD50 dengan massa tubuh individu yang dinyatakan dalam satuan yang sama dengan yang dilaporkan. LD50. Dalam contoh tikus kita, massanya dalam kilogram adalah 0,100 kg, jadi massa zat A adalah (10 mg A/kg massa tubuh) x (0,100 kg massa tubuh) = 1 mg A.

Bagaimana LD50 ditentukan?

Dosis mematikan median ditentukan secara eksperimental dengan memaparkan sampel individu organisme tertentu ke berbagai dosis suatu zat dan kemudian mencatat jumlah individu yang mati akibat efek zat ini. Zat tersebut diberikan secara paksa dengan berbagai cara, antara lain melalui rute oral, pernapasan, parenteral, intramuskular, atau intravena.

Hewan atau organisme yang biasa digunakan dalam jenis pengujian ini biasanya tikus, tikus, kelinci, dan marmut, tetapi bisa juga organisme yang lebih kecil seperti serangga tertentu, atau organisme yang lebih besar seperti anjing atau bahkan kuda. Itu semua tergantung pada niat yang menentukan ukuran toksisitas ini.

Misalnya, ketika yang diinginkan adalah memperkirakan toksisitas pada manusia, mengingat bahwa, untuk alasan yang jelas, percobaan tidak dapat dilakukan pada manusia yang hidup, model hewan sering digunakan yang meniru fungsi beberapa sistem fisiologis manusia. Tikus sering melayani tujuan ini, tetapi dalam kasus lain simpanse atau spesies terkait evolusi lainnya digunakan.

Di sisi lain, Anda mungkin ingin memperkirakan keefektifan formulasi pestisida tertentu yang baru. Dalam hal ini, pengujian hampir selalu dilakukan pada organisme yang menjadi tujuan penggunaan produk (hama). Ini mungkin serangga atau organisme lain.

Interpretasi data percobaan

Setelah data dari percobaan tersedia, kami melanjutkan ke analisisnya untuk perhitungan LD50. Karena dosis mematikan rata-rata suatu zat untuk organisme tertentu tidak diketahui sebelumnya, beberapa tes harus dilakukan dengan peningkatan dosis zat tersebut. Dosis yang lebih rendah mungkin tidak membunuh individu mana pun, sementara dosis tinggi dapat membunuh sebagian besar. Namun, dosis yang hanya membunuh setengah dari individu tidak akan tercapai selama percobaan.

Untuk alasan ini, nilai sebenarnya dari LD50 (atau, lebih tepatnya, perkiraannya) harus ditentukan dengan interpolasi atau dengan metode grafik atau statistik lainnya dari data yang diperoleh selama percobaan. Kurva dosis-respons biasanya berbentuk huruf S (kurva sigmoid), yang berarti bahwa interpolasi langsung dari data dapat menunjukkan kesalahan interpolasi yang tinggi dalam beberapa kasus. Mengingat hal ini, data sering dilinearisasi sebelum interpolasi, yang dilakukan dengan memplot respons terhadap dosis log daripada dosis itu sendiri. Hal ini hampir selalu menghasilkan plot garis lurus yang dapat disesuaikan dengan kuadrat terkecil, sehingga memudahkan untuk secara akurat menentukan titik di mana 50% individu menunjukkan respons yang diharapkan (yaitu,

Asal LD50

Dosis mematikan median atau tes LD50 bukanlah hal baru. Faktanya, usianya hampir 100 tahun, dikembangkan pada tahun 1927. Dalam percobaan awal, total 200 hewan digunakan, setengahnya mati karena efek zat uji, sementara setengahnya yang selamat dikorbankan. efek tidak mematikan lainnya.

Namun, prosedur klasik untuk menentukan median dosis mematikan ini telah dihentikan di sebagian besar negara di dunia, demi metode lain yang lebih memadai dan kurang manusiawi.

Nilai dosis mematikan lainnya

LD50 (atau LD50) telah menjadi standar dunia untuk membandingkan toksisitas suatu zat terhadap spesies hewan atau organisme tertentu. Namun, itu bukan satu-satunya yang ada. Dengan cara yang sama seperti LD50 didefinisikan dan ditentukan, dosis lain yang menyebabkan kematian pada proporsi populasi yang berbeda juga dapat ditentukan. Jadi, kita dapat mendefinisikan dosis mematikan LD90 sebagai dosis suatu zat yang membunuh 90% populasi atau LD10 yang menunjukkan dosis suatu zat yang hanya membunuh 10% populasi. Masing-masing memiliki kegunaan khusus dan tantangannya saat mengukurnya.

Contoh nilai LD50 untuk zat umum yang tidak berbahaya

Tabel berikut menunjukkan beberapa nilai dosis mematikan median atau LD50 untuk zat umum, seperti beberapa makanan:

Zat LD50
gula meja biasa 30 gram per kg berat
Etil alkohol 10,6 g per kg berat
garam meja biasa 3 gram per kg berat
Tetrahidrokanabinol 1,27 g per kg berat
Kafein 0,300 g per kg berat
Nikotin Dari 0,8 hingga 1 mg per kg berat

Contoh nilai LD50 untuk zat beracun umum

Tabel berikut menyajikan beberapa nilai median lethal dose atau LD50 untuk zat beracun umum, serta beberapa racun atau toksin paling berbahaya yang diketahui:

toksisitas LD50
Zat LD50
Hidrogen sianida 1,52 mg per kg berat
racun mamba hitam 50 ug per kg berat
Racun Ular Laut Berparuh 10 ug per kg berat
Batrachotoxin 2 ug per kg berat
polonium 210 dari 10 hingga 50 ng per kg berat
Racun botulinum 1 ng per kg berat

Referensi

AnimaNaturalis. (2015, 12 September). Dosis Mematikan 50 (LD50) . https://www.animanaturalis.org/p/1361/dosis_letal_50_dl50

Pusat Kesehatan dan Keselamatan Kerja Kanada. (2018, 12 November). Apa itu LD50 dan LC50? : Jawaban OSH . https://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html

Departemen Kedokteran Hukum dan Toksikologi. (td). Topik 1. Konsep, Sejarah dan Ruang Lingkup Toksikologi. Universitas Granada. https://www.ugr.es/%7Eajerez/proyecto/t2-13.htm

Administrasi Makanan dan Obat-obatan (FDA). (td). Bab IV. Pedoman Uji Toksisitas – Toksisitas Oral Akut . https://www.fda.gov/media/72257/download

Institut Penelitian Genom Manusia Nasional. (2022, 25 Juli). Hewan model . genome.gov. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Animal-model

Nelson, R. (2019, 3 September). Ular Paling Berbisa di Dunia . Ilmu yang Tidak Dijinakkan. https://untamedscience.com/blog/most-venomous-snakes-in-the-world/

Kimia.adalah. (td). Lethal_dose_50% . https://www.quimica.es/enciclopedia/Dosis_mortal_50%25.html

-Iklan-

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

Artículos relacionados

Tes warna api

Definisi suspensi

Contoh sifat kimia