LD50 とはどういう意味ですか?

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


LD50 は、特定の試験集団の 50% を殺すのに必要な化学物質の量として定義される中央致死量を表すために使用される用語です。これは、特定の生物に対する物質の急性毒性を測定する客観的な方法を表しています。LD50 の LD はアングロサクソン語に由来し、致死量を表す英語の用語に由来しますが 50 は特定の生物の人口の 50% に由来します。質問。

この用語はすべての言語で一般的に使用されているという事実にもかかわらず、スペイン語の毒物学文献では、LD50 が代わりに使用されることがよくあります (これは致死量に直接由来します)。

中央致死量または LD50 の単位

物質の LD50 は、一般に、試験生物の単位体重あたりの質量単位で表したその物質の量として報告されます。

物質の質量は通常、必要に応じてさまざまな質量単位で表されます。毒性が中程度の多くの物質については、この量をミリグラムで測定することで十分ですが、より危険な物質については、マイクログラムなどのより小さい質量単位を使用する必要がある場合があります。

一方、生物の体重単位は世界のほとんどの国で標準化されており、その国で一般的に使用されている単位系に応じて、1 kg または 1 ポンドに相当します。致死量が生物の体重で表される理由は、体重が大きいほど物質が組織内で希釈されるためです。致死量を生物の質量で割ることにより、物質の致死性または毒性を客観的に比較できるようにするために、濃度を正規化することができます。

中央致死量または LD50 の値の解釈

まず、LD50 値は、この量の物質にさらされた生物が死亡する確率に関連する統計的尺度であることを理解する必要があります。正式な統計的解釈では、LD50 の用量をある個人に与え、次に別の個人に与え、次に別の個人に与え、人口全体がカバーされるまで続けた場合、平均して 2 人に 1 人が死亡するということになります。

毒性の観点から、同じ種または生物の 2 つの物質の LD50 値を比較すると、LD50 が低いほど、その物質はその生物に対してより毒性があります。これは、同じ数の個体を殺すのに必要な物質の量が少ないためです。言い換えると、A の LD50 が 10 mg/kg で、B の LD50 が 5 mg/kg の場合、B は A の 2 倍の毒性があります。同じ数の個体を殺すには半分の量の B が必要だからです。のそれ

一方、LD50 の単位も正しく解釈する必要があります。マウスや昆虫などの小さな生物に対する物質の致死量の中央値が、体重 1 kg あたり 10 mg であると言うのは奇妙に思えるかもしれません。ただし、これらの値は文字通りに受け取るべきではなく、動物や生物の実際のサイズとは無関係の相対的な量であることを覚えておく必要があります.

特定の個人の致死量を決定するには、実際の体重を考慮する必要があります。たとえば、体重が 100 g のマウスがいて、物質 A の LD50 が 10 mg/kg 体重であることがわかっているとします。1kg (1000g) ごとに 10mg が必要なので、その個人の平均致死量は物質 A の 1mg に相当します (彼の実際の体重が 1kg の 10 分の 1 であると仮定すると)。

さらに簡単に言えば、致死量の中央値に到達するために個人に供給しなければならない物質の実際の質量を決定するには、報告されているのと同じ単位で表された個人の体重を LD50 値に掛けるだけです。 . LD50. このマウスの例では、キログラム単位の質量は 0.100 kg なので、物質 A の質量は (10 mg A/kg 体重) x (0.100 kg 体重) = 1 mg A になります。

LD50 はどのように決定されますか?

致死量の中央値は、特定の生物の個体のサンプルをさまざまな用量の物質に曝露し、この物質の影響で死亡した個体の数を記録することによって実験的に決定されます。この物質は、経口、呼吸器、非経口、筋肉内または静脈内経路など、さまざまな方法で強制的に投与されます。

このタイプの試験で一般的に使用される動物または生物は、通常、マウス、ラット、ウサギ、モルモットですが、特定の昆虫などのより小さな生物、または犬や馬などのより大きな生物の場合もあります。それはすべて、この毒性の尺度が決定される意図に依存します。

例えば、ヒトの毒性を推定することが望まれる場合、明らかな理由で生きている人間に対して実験を行うことができないことを考えると、いくつかの生理学的システムの機能を厳密に再現する動物モデルがしばしば使用されます. マウスはしばしばこの目的を果たしますが、チンパンジーやその他の進化的に密接に関連した種が使用される場合もあります.

一方、農薬の特定の新しい製剤の有効性を推定したい場合があります。この場合、試験はほとんどの場合、製品の使用が意図されている生物 (有害生物) に対して実施されます。これは、昆虫または他の生物である可能性があります。

実験データの解釈

実験からのデータが利用可能になると、LD50 の計算のための分析に進みます。特定の生物に対する物質の致死量の中央値は事前にわかっていないため、物質の用量を増やしながらいくつかのテストを実行する必要があります。低用量では個人を殺さない可能性がありますが、高用量では大多数が死亡する可能性があります. ただし、実験中に個体の半分だけを殺す用量はほとんど達成されません。

このため、LD50 の実際の値 (または、より適切には、その推定値) は、実験中に得られたデータから補間または他のグラフまたは統計的方法によって決定する必要があります。用量反応曲線は通常、S 字型 (シグモイド曲線) の形をしています。これは、データを直接補間すると、場合によっては大きな補間誤差が生じる可能性があることを意味します。これを考慮して、データは内挿の前に線形化されることが多く、内挿は、線量自体ではなく対数線量に対して応答をプロットすることによって行われます。これにより、ほとんどの場合、最小二乗法でフィッティングできる直線プロットが得られるため、個人の 50% が期待される応答を示すポイント (つまり、

LD50の由来

中央致死量または LD50 テストは新しいものではありません。実際、それは 1927 年に開発されて、ほぼ 100 年前のものです. 元の実験では、合計 200 匹の動物が使用され、そのうち半分は被験物質の影響で死亡し、残りの半分は犠牲になりました. 研究するその他の非致死効果。

しかし、致死量の中央値を決定するためのこの古典的な手順は、世界のほとんどの国で中止されており、他のより適切で非人道的でない方法が支持されています。

その他の致死量値

LD50 (または LD50) は、特定の動物種または生物に対する物質の毒性を比較するための世界標準になっています。ただし、存在するのはそれだけではありません。LD50 が定義および決定されるのと同じ方法で、人口の異なる割合で死を引き起こす他の用量も定義できます。したがって、人口の 90% を殺す物質の用量として致死量 LD90 を定義するか、人口の 10% のみを殺す物質の用量を示す LD10 を定義できます。それぞれに特定の用途と、それらを測定する際の課題があります。

一般的な無害物質のLD50値の例

次の表は、一部の食品などの一般的な物質の中央致死量または LD50 値を示しています。

物質 LD50
一般的な砂糖 体重1kgあたり30g
エチルアルコール 体重1kgあたり10.6g
一般的な食卓塩 体重1kgあたり3g
テトラヒドロカンナビノール 体重1kgあたり1.27g
カフェイン 体重1kgあたり0.300g
ニコチン 体重1kgあたり0.8~1mg

一般的な毒物に対するLD50値の例

次の表は、一般的な毒性物質の中央致死量または LD50 の値と、既知の最も危険な毒物または毒素の一部を示しています。

LD50毒性
物質 LD50
シアン化水素 体重1kgあたり1.52mg
ブラックマンバの毒 体重1kgあたり50ug
ツチウミヘビの毒 体重1kgあたり10ug
バトラコトキシン 体重 1 kg あたり 2 ug
ポロニウム210 体重1kgあたり10~50ng
ボツリヌス毒素 体重1kgあたり1ng

参考文献

アニマナチュラル。(2015 年 9 月 12 日)。致死量 50 (LD50) . https://www.animanaturalis.org/p/1361/dosis_letal_50_dl50

カナダ労働安全衛生センター。(2018 年 11 月 12 日)。LD50、LC50とは?:OSHの回答https://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html

法医学および毒物学科。(nd)。トピック 1. 毒物学の概念、歴史、範囲。グラナダ大学。https://www.ugr.es/%7Eajerez/proyecto/t2-13.htm

食品医薬品局 (FDA)。(nd)。第四章。毒性試験のガイドライン – 急性経口毒性https://www.fda.gov/media/72257/download

国立ヒトゲノム研究所。(2022 年 7 月 25 日)。動物モデル。ゲノム. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Animal-model

Nelson, R. (2019 年 9 月 3 日)。世界で最も有毒なヘビ。飼いならされていない科学。https://untamedscience.com/blog/most-venomous-snakes-in-the-world/

化学です。(nd)。致死量_50% . https://www.quimica.es/enciclopedia/Dosis_mortal_50%25.html

-広告-

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

Artículos relacionados