文档介绍：生态毒理学
第二章
基本概念与基础理论
第一节毒性评价
一、毒物暴露与不良效应
(toxic exposure):所涉及的环境毒物的剂量或浓度以及与处于风险中的生物机体相互作用时间的函数。也用“作用强度”表示。
剂量:在陆地脊椎动物的毒性生物测试中,通过向生物体注射一定量的化学物,从而精确地限定剂量。在一些环境(生态)毒理学的研究中,剂量指的是在暴露环境中(如空气、水或沉积物)化学物浓度和总暴露时间的乘积。
毒性剂量的概念: 在不同情况下对有毒化学品剂量的测定或评价方法
化学品的量可以是指注入到受试生物体组织细胞/细胞间隙的量(如对治疗药物的临床前期试验)。
化学品可以作为控制日常饮食总量中的一部分(如治疗药物的剂量/食品添加剂/农药的试验)。
化学品可以通过皮肤测试膏药的形式,一次性的给予(如试验治疗药物、化妆品)。
被摄取的化学品可以从靶组织中进行分析,也可以分析替代的组织或是与受体组织和部位有联系的排出产物:血液、尿液、头发等(如工厂的暴露研究、农药和治疗药剂的试验)。
毒性剂量的概念: 在不同情况下对有毒化学品剂量的测定或评价方法
对于小的生物体,可以用整体含量来量度,尽管物质在组织中是如何分配的重要信息不是很清楚(如骨骼中的化学组成可能与软组织有很大的不同,可能会造成误解)。
剂量可以根据产物的暴露浓度和暴露时间来推断。这样的估计在大型植物测试中很重要,因为毒物是气态的,不会产生生物积累(也用ppm·hr表示)。在水生生物测试中也很常见。
致死体内含量(临界体内残留)是通过死亡时间计算的。这可能和实验室的生物测试有关,或者是野外中毒的结果。
第一节毒性评价
(adverse effect),也称毒性效应(toxic effect):随着对环境毒物或潜在有毒物质的暴露而产生异常的、令人不快的或有害的生物学变化。
非正常(统计学意义)-死亡;
可逆-不可逆;
效应(个体)-反应(群体、比例)
对毒物的反应
第一节毒性评价
二、生物学毒性与生态学毒性
1. 生物学毒性(biological toxicity):生物体由于毒物的作用在毒理学上产生不良症状的程度或状况,属于毒理学中的一个基本概念。
2. 生态学毒性(ecological toxicity):生态系统由于污染物质的作用产生不良效应的程度,属于生态效应的一种表现形式。
3. 急性毒性(acute toxicity):在较短的时间内,通常小于24小时内,毒性突然发作,中毒症状也立即显示。
4. 慢性毒性(chronic toxicity):毒物导致的生物体病症持续时间很长,而且连续,为慢性毒性。
局部(急性、可逆)-系统(慢性、不可逆、生态效应)
即时(急性)-延时(慢性、生态效应)
三、表示毒性的指标
1. 阈剂量(threshold dose):用已知最敏感的生态指标或用现代检测技术测出该毒物能引起受试生物产生不良效应或生理生化异常反应时的最小剂量。
(median lethal dose):在设定的实验条件(时间)下,污染物暴露于一个群体的生物,而导致其50%的死亡率出现时,在统计学上推导所得的期望剂量。用LD50表示。
(median lethal concentration): 一个与半致死剂量相对应的概念,有时采用这一概念代替半致死剂量。在定量水平上,它是指在生物急性毒性试验中,使受试生物半数死亡的毒物浓度。由于环境毒物的致死效应与受试生物暴露时间有密切关系,用LC50来表示。
4. 半效应剂量(median effective dose): 在实验系统中或在某一生态系统中50%的试验生物或某一生物种群表现出可观察到的有效反应或不良效应时污染物的剂量,用ED50表示。
毒性分类
基于急性LD50值的毒性分类*
类别
LD50(mg/kg体重,大鼠口服)
极毒的
<25
有毒的
25-200
有害的
200-2000
环境毒物或污染物的毒性分类及举例
分类
LD50 (mg/kg)
环境毒物举例
轻度毒性
500-5000
乙酰水杨酸(阿斯匹林)、香草醛(香兰素)、食盐
中度毒性
50-500
镇静***、咖啡因、尼古丁
高度毒性
1-50
***酸钠、维生素D、对硫磷
超(剧)毒性
< -
阿托品、神经***、二噁英
生物***
<<
肉毒杆菌***、蓖麻***
四、半致死浓度(剂量)的毒理学含义
由于统计学的理由,我们最感兴趣的是反应曲线的中间部分,尤其是测试群体的死亡率为50%的点。如果通过该点作一条垂线与曲线相交,这时所对应的横坐标就称为LC50(半致死浓度)。这个浓度表示在t时刻使