LD50 nghĩa là gì?

LD50 là một thuật ngữ được sử dụng để biểu thị Liều lượng Gây chết Trung bình, được định nghĩa là lượng hóa chất cần thiết để giết 50% dân số thử nghiệm cụ thể. Nó đại diện cho một cách khách quan để đo lường độc tính cấp tính của bất kỳ chất nào đối với một sinh vật cụ thể. LD của LD50 có nguồn gốc từ Anglo-Saxon và xuất phát từ thuật ngữ tiếng Anh cho liều lượng gây chết người , trong khi 50 xuất phát từ 50% dân số của một sinh vật cụ thể, trung bình sẽ chết khi tiếp xúc với liều lượng của chất trong câu hỏi.

Mặc dù thực tế là thuật ngữ này thường được sử dụng trong tất cả các ngôn ngữ, nhưng trong tài liệu về độc chất học bằng tiếng Tây Ban Nha, LD50 thường được sử dụng thay thế (xuất phát trực tiếp từ liều gây chết người).

Đơn vị của liều gây chết trung bình hoặc LD50

LD50 của một chất thường được báo cáo là lượng chất đó được biểu thị bằng đơn vị khối lượng, trên một đơn vị trọng lượng cơ thể của sinh vật thử nghiệm.

Khối lượng của chất thường được biểu thị bằng các đơn vị khối lượng khác nhau sao cho phù hợp. Đối với nhiều chất có độc tính vừa phải, chỉ cần đo lượng này bằng miligam là đủ, trong khi đối với các chất nguy hiểm hơn, có thể cần sử dụng các đơn vị khối lượng nhỏ hơn như microgam.

Mặt khác, đơn vị khối lượng cơ thể của sinh vật được tiêu chuẩn hóa ở hầu hết các quốc gia trên thế giới và tương ứng với 1 kg hoặc 1 pound, tùy thuộc vào hệ thống đơn vị thường được sử dụng trong nước. Lý do tại sao liều gây chết người được biểu thị bằng khối lượng cơ thể của sinh vật là vì khối lượng cơ thể càng lớn thì chất càng bị pha loãng trong các mô. Bằng cách chia liều gây chết cho khối lượng của sinh vật, có thể chuẩn hóa nồng độ để có thể so sánh khách quan mức độ gây chết hoặc độc tính của một chất.

Giải thích giá trị của liều gây chết trung bình hoặc LD50

Để bắt đầu, chúng ta phải hiểu rằng giá trị LD50 là thước đo thống kê liên quan đến khả năng một sinh vật tiếp xúc với liều lượng chất nói trên sẽ chết. Cách giải thích thống kê chính thức là nếu chúng ta tiêm liều LD50 cho một cá nhân rồi cho người khác rồi lại cho người khác, và tiếp tục làm như vậy cho đến khi toàn bộ dân số được bao phủ, thì trung bình cứ 2 người thì sẽ có 1 người chết.

Về mặt độc tính, nếu so sánh giá trị LD50 của hai chất đối với cùng một loài hoặc sinh vật, thì LD50 càng thấp thì chất đó càng độc trong sinh vật đó. Điều này là do cần một lượng chất nhỏ hơn để giết cùng một số lượng cá thể. Nói cách khác, nếu A có LD50 là 10 mg/kg và B có LD50 là 5 mg/kg, thì B độc hại gấp đôi A, vì một nửa lượng B cần thiết để giết cùng một số lượng cá thể. đó là một

Mặt khác, chúng ta cũng phải giải thích chính xác các đơn vị của LD50. Có vẻ lạ khi nói rằng liều gây chết trung bình của một chất đối với một sinh vật nhỏ như chuột hoặc côn trùng là 10 mg cho mỗi kg trọng lượng cơ thể, vì không có trọng lượng nào nặng bằng 1 kg. Tuy nhiên, chúng ta phải nhớ rằng những giá trị này không nên được hiểu theo nghĩa đen mà là những lượng tương đối không phụ thuộc vào kích thước thực tế của động vật hoặc sinh vật.

Để xác định liều lượng gây chết cho một cá nhân cụ thể, chúng ta phải xem xét trọng lượng cơ thể thực tế của họ. Ví dụ: giả sử chúng ta có một con chuột nặng 100 g và chúng ta biết rằng chất A có LD50 là 10 mg/kg trọng lượng cơ thể. Vì cần 10 mg cho mỗi 1 kg (tức là 1000 g), nên liều gây chết trung bình đối với cá nhân đó tương ứng với 1 mg chất A (với điều kiện khối lượng cơ thể thực tế của anh ta là 1/10 của 1 kg).

Nhìn một cách đơn giản hơn, để xác định khối lượng thực tế của chất mà chúng ta phải cung cấp cho một cá nhân để đạt được liều gây chết người trung bình, chúng ta chỉ cần nhân giá trị LD50 với khối lượng cơ thể của cá nhân được biểu thị bằng cùng đơn vị mà nó được báo cáo. LD50. Trong ví dụ về con chuột của chúng ta, khối lượng tính bằng kilôgam của nó là 0,100 kg, vì vậy khối lượng của chất A sẽ là (10 mg A/kg khối lượng cơ thể) x (0,100 kg khối lượng cơ thể) = 1 mg A.

LD50 được xác định như thế nào?

Liều gây chết trung bình được xác định bằng thực nghiệm bằng cách cho một mẫu các cá thể của một sinh vật nhất định tiếp xúc với các liều lượng khác nhau của một chất và sau đó ghi lại số cá thể chết do tác động của chất này. Chất này được sử dụng bằng vũ lực theo nhiều cách khác nhau, bao gồm đường uống, đường hô hấp, đường tiêm, tiêm bắp hoặc tiêm tĩnh mạch, trong số những đường khác.

Động vật hoặc sinh vật thường được sử dụng trong loại thử nghiệm này thường là chuột nhắt, chuột cống, thỏ và chuột lang, nhưng chúng cũng có thể là những sinh vật nhỏ hơn như một số loài côn trùng hoặc sinh vật lớn hơn như chó hoặc thậm chí là ngựa. Tất cả phụ thuộc vào ý định mà biện pháp độc tính này được xác định.

Ví dụ, khi điều mong muốn là ước tính độc tính ở người, vì những lý do rõ ràng, các thí nghiệm không thể được thực hiện trên người sống, người ta thường sử dụng các mô hình động vật mô phỏng chặt chẽ hoạt động của một số hệ thống sinh lý của con người. Chuột thường phục vụ mục đích này, nhưng trong các trường hợp khác, tinh tinh hoặc các loài có quan hệ tiến hóa gần gũi khác được sử dụng.

Mặt khác, bạn có thể muốn ước tính hiệu quả của một công thức thuốc trừ sâu mới nào đó. Trong trường hợp này, các thử nghiệm hầu như luôn được thực hiện trên sinh vật mà sản phẩm dự kiến ​​sẽ được sử dụng (dịch hại). Đây có thể là một số côn trùng hoặc sinh vật khác.

Giải thích dữ liệu thử nghiệm

Sau khi có dữ liệu từ thử nghiệm, chúng tôi tiến hành phân tích để tính toán LD50. Vì liều gây chết trung bình của một chất đối với một sinh vật nhất định không được biết trước, nên một số thử nghiệm phải được thực hiện với liều lượng ngày càng tăng của chất đó. Liều lượng thấp hơn có thể không giết chết bất kỳ cá nhân nào, trong khi liều lượng cao có thể giết chết phần lớn. Tuy nhiên, liều lượng chỉ giết chết một nửa số cá thể sẽ khó đạt được trong quá trình thử nghiệm.

Vì lý do này, giá trị thực của LD50 (hay nói đúng hơn là ước tính của nó) phải được xác định bằng phép nội suy hoặc bằng các phương pháp đồ họa hoặc thống kê khác từ dữ liệu thu được trong quá trình thử nghiệm. Đường cong liều lượng-phản ứng thường có hình chữ S (đường cong sigmoid), có nghĩa là phép nội suy trực tiếp dữ liệu có thể gây ra lỗi nội suy cao trong một số trường hợp. Theo quan điểm này, dữ liệu thường được tuyến tính hóa trước khi nội suy, điều này được thực hiện bằng cách vẽ biểu đồ phản ứng theo liều log hơn là bản thân liều. Điều này hầu như luôn dẫn đến một biểu đồ đường thẳng có thể vừa với các ô vuông nhỏ nhất, do đó giúp dễ dàng xác định chính xác điểm mà tại đó 50% cá nhân thể hiện phản hồi mong đợi (nghĩa là,

Nguồn gốc của LD50

Liều gây chết trung bình hoặc thử nghiệm LD50 không có gì mới. Trên thực tế, nó đã gần 100 năm tuổi, được phát triển vào năm 1927. Trong các thí nghiệm ban đầu, tổng cộng 200 động vật đã được sử dụng, trong đó một nửa đã chết do tác động của chất thử nghiệm, trong khi một nửa sống sót đã bị hy sinh để nghiên cứu. hiệu ứng không gây chết người khác.

Tuy nhiên, quy trình cổ điển này để xác định liều lượng gây chết người trung bình đã bị ngừng sử dụng ở hầu hết các quốc gia trên thế giới, thay vào đó là các phương pháp khác phù hợp hơn và ít vô nhân đạo hơn.

Các giá trị liều gây chết người khác

LD50 (hoặc LD50) đã trở thành một tiêu chuẩn thế giới để so sánh độc tính của một chất đối với một loài động vật hoặc sinh vật nhất định. Tuy nhiên, nó không phải là cái duy nhất tồn tại. Cũng giống như cách xác định và xác định LD50, các liều lượng khác gây tử vong ở các tỷ lệ dân số khác nhau cũng có thể được xác định. Do đó, chúng ta có thể định nghĩa liều gây chết người LD90 là liều lượng của một chất giết chết 90% dân số hoặc LD10 chỉ liều lượng của một chất chỉ giết chết 10% dân số. Mỗi cái đều có những công dụng cụ thể và những thách thức khi đo lường chúng.

Ví dụ về giá trị LD50 cho các chất vô hại phổ biến

Bảng sau đây cho thấy một số giá trị liều gây chết người trung bình hoặc giá trị LD50 đối với các chất phổ biến, chẳng hạn như một số loại thực phẩm:

Ví dụ về giá trị LD50 đối với các chất độc thông thường

Bảng sau đây trình bày một số giá trị của liều gây chết trung bình hoặc LD50 đối với các chất độc thông thường, cũng như một số chất độc hoặc chất độc nguy hiểm nhất đã được biết:

Người giới thiệu

AnimaNaturalis. (2015, ngày 12 tháng 9). Liều lượng gây chết người 50 (LD50) . https://www.animanaturalis.org/p/1361/dosis_letal_50_dl50

Trung tâm An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Canada. (2018, ngày 12 tháng 11). LD50 và LC50 là gì? : Câu trả lời ATVSLĐ . https://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html

Khoa Y pháp và Chất độc học. (nd). Chủ đề 1. Khái niệm, Lịch sử và phạm vi của Độc chất học. Đại học Granada. https://www.ugr.es/%7Eajerez/proyecto/t2-13.htm

Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA). (nd). Chương IV. Hướng dẫn kiểm tra độc tính – Độc tính cấp tính qua đường miệng . https://www.fda.gov/media/72257/download

Viện nghiên cứu hệ gen người quốc gia. (2022, ngày 25 tháng 7). Mô hình động vật . bộ gen.gov. https://www.genome.gov/es/genetic-glossary/Animal-model

Nelson, R. (2019, ngày 3 tháng 9). Những con rắn độc nhất thế giới . Khoa học chưa được thuần hóa. https://untamedscience.com/blog/most-venomous-snakes-in-the-world/

Hóa học.is. (nd). Liều_chết_50% . https://www.quimica.es/enciclopedia/Dosis_mortal_50%25.html