Đánh giá độc tính đánh giá mối quan hệ liều lượng – phản ứng

Đánh giá độc tính đánh giá mối quan hệ liều lượng – phản ứng

Nguồn gốc phát sinh Con đường xâm nhập Phản ứng của đối tượng

Xác định tác nhân gây ảnh hưởng

Dự đoán, đánh giá nguy cơ

Đề xuất ngăn ngừa, giảm thiểu tác động tiêu cực

Tổng quan về phương pháp

 Độc học môi trường (environmental toxicology) hoặc độc học sinh thái (ecotoxicology) là khoa học nghiên

cứu về tác động của độc chất trong môi trường tới sinh vật và con người

 Nội dung của độc học môi trường:

 Mục tiêu độc học môi trường:

Độc bản chất (natural toxicity)

Độc liều lượng (dose toxicity)

Độc liều lượng (dose toxicity)

Theo tiềm năng hoặt tính

Độc tiềm tàng (Potential toxicity)

Độc tiềm tàng (Potential toxicity)

Độc hoạt tính (Actual toxicity)

Độc hoạt tính (Actual toxicity)

Gây ảnh hưởng hệ thần kinh (Cl2, O3, muối KLN, formon, F…)

Gây độc máu (Zn, P…)

Gây độc nguyên sinh chất (Hg, S)

Gây độc hệ enzym (P, F, Na2SO4)

Gây mê (HCCl3, CCl4, ete…)

Tổng quan về phương pháp

 Dựa theo mức độ bền vững

 Không bền (1 – 2 tuần: Hữu cơ, cacbonat…)

 Bền trung bình (3 – 18 tháng: hữu cơ P, N, S)

 Bền vững (2 – 5 năm: hữu cơ clo)

 Rất bền (>5 năm – vĩnh viễn: kim loại nặng)

 Dựa theo cơ quan bị tác động

Nhóm 1: Tác nhân gây ung thư

Nhóm 2A: Tác nhân có thể gây ung thư (mang tính tình huống)

Nhóm 2B: Tác nhân có lẽ gây ung thư (bằng chứng chưa đầy đủ)

Nhóm 3: Tác nhân không thể phân loại dựa trên khả năng gây ung thư

Nhóm 4: Tác nhân có lẽ không gây ung thư

Tổng quan về phương pháp

 Dựa theo khả năng gây ung thư (ở người)

Tác độn

g tới cá

c enzy

m, t

ế bà

o chất…

Độc hoá sinh (Biochemical toxicity)

•

Tác độn

g đến biểu hiệ

n, thần kinh

Độc hành vi (Behavioral toxicity)

•

Tác độn

g đến sinh trưởng, phá

t triển

Độc dinh dưỡng (Nutritional

ế b

ào b

ất thường

Chất gây ung thư (Carcinogenesis)

•

Tác độn

g lên vậ

t chất d

i truyền

Chất gây đột biến (Mutagenesis)

•

Tác độn

g đến 1 c

ơ quan chứ

c năng

Độc cơ quan (organ toxicity)

Tổng quan về phương pháp

 Một số thuật ngữ khác

Phương pháp đánh giá độc tính

Căn cứ vào mối quan hệ giữa các ô/bể/giá trị thí nghiệm

 Phương pháp dãy (đơn yếu tố)

Nồng độ/liều lượng: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ppm

 Phương pháp ma trận (2 yếu tố)

Nồng độ/

Thời gian

1 giờ - - -

-2 giờ - - -

-3 giờ - - -

-4 giờ - - -

-5 giờ - - -

-… - - -

-24 giờ - - -

-Phương pháp đánh giá độc tính

Căn cứ sản phẩm/kết quả của thí nghiệm độc tính

Sinh vật thử nghiệm

 Animal Cell cultures

 Algal cell cultures

 Duckweed

 Mealworms

 Earthworms

 Frogs/tadpoles

Mối quan hệ liều lượng – phản ứng

o Liều lượng: là đơn vị tiếp xúc của một hoá chất đối với sinh vật được biểu diễn bằng nồng độ hoặc liều

lượng tiếp xúc:

o Nồng độ tiếp xúc: khối lượng/thể tích môi trường tiếp xúc

o Liều lượng tiếp xúc: khối lượng/thể trọng; khối lượng/diện tích bề mặt tiếp xúc

o Phản ứng: là biểu hiện của một hoặc một vài bộ phận hoặc toàn bộ cơ thể sinh vật trước những chất gây

kích thích

o Mối quan hệ giữa liều lượng và phản ứng: định lượng ảnh hưởng của việc tiếp xúc chất độc với những

biểu hiện của sinh vật thử nghiệm

Mối quan hệ liều lượng – phản ứng

 Mối quan hệ được biểu diễn bằng hàm hồi quy giữa

liều lượng và phản ứng của sinh vật

A. Đồ thị tần suất

B. Đồ thị tích luỹ

 Phản ứng phụ thuộc liều lượng

 Liều lượng ngưỡng: điểm bắt đầu xuất hiện phản ứng

 Độ độc: phụ thuộc độ dốc của đường cong

.Sử dụng để so sánh giữa các chất độc hoặc đánh giá

một chất độc

Mối quan hệ liều lượng – phản ứng

 Không được phép giả định để đưa ra mối quan

 Phản ứng được chọn phải được đo lường

chính xác  thông tin định lượng

Mối quan hệ liều lượng – phản ứng

 Các thuật ngữ liên quan

Các cá thể chống chịu

Threshold dose Hyper-susceptible

Các cá thể nhạy cảm

0

Mối quan hệ liều lượng – phản ứng

 Các thuật ngữ liên quan

 Liều ảnh hưởng (Effective dose, ED): phản ứng mong đợi

được quan sát thấy với liều đã cho

 Liều độc (Toxic Dose, TD): Liều lượng mà tại đó sự nhiễm

độc biểu hiện ở cá thể thử nghiệm

 Liều gây chết (Lethal dose, LD): gây nên phản ứng tử vong

Phương pháp nội suy

 Xác định LD, ED trong nghiên cứu độc tính

 Phương pháp chuyển dạng số liệu

PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY

 Xác định LD, ED trong nghiên cứu độc tính

 Phương pháp chuyển dạng số liệu

Mối quan hệ liều lượng – phản ứng

 Các thuật ngữ liên quan

 Mức không có ảnh hưởng có thể quan sát (No Observable

Effects Level, NOEL)

 Mức không có ảnh hưởng có hại có thể quan sát (No

Observable Adverse Effects Level, NOAEL)

 Mức được cho là không có ảnh hưởng có hại (Suggested No

Adverse Response Level, SNARL)

 Giới hạn ảnh hưởng có thể quan sát thấp nhất (Lowest

Observable Effect Limit, LOEL)

 Giá trị giới hạn ngưỡng (Threshold Limit Value, TLV)

Vai trò của ngưỡng độc

Các giá trị quan trọng

 NOEC/NOEL

 LOEC/LOEL

Vai trò của ngưỡng độc

 Độc mãn tính: MATC (nồng độ độc cực đại có thể chấp nhận)

NOEC(NOEL) < MATC < LOEC(LOEL)

Phương pháp đánh giá (so sánh 2 chất độc)

Độ mạnh là một khái niệm tương đối để so sánh các độc chất dựa

trên cùng phần trăm tích luỹ của phản ứng (vd: LD50)

Tính hiệu quả: một độc chất có tính hiệu quả cao khi quan hệ liều –

phản ứng có độ dốc lớn hơn trên một khoảng dài

Tính độc đảo ngược: đồ thị có điểm cắt nhau Điều này xảy ra khi

một độc chất trong một khoảng của liều không luôn luôn mạnh hơn một độc chất khác

1 < MATC < 3 mg/l LC50 = 8,18 mg/l

Đáp số:

Thử nghiệm độc cấp tính

trên Daphnia magna

Thảo luận phương pháp

Đáp số:

Thảo luận phương pháp

 NOEC: t-test 1 phía

Giả thuyết Ho: Trung bình thử nghiệm = 0

Đối thuyết H1: Trung bình thử nghiệm ≠ 0

 LOEC: t-test 1 phía

Giả thuyết Ho: Trung bình thử nghiệm = 0

Đối thuyết H1: Trung bình thử nghiệm ≠ 0

 NOEC và LOEC ở mức ý nghĩa α và số bậc tự do ứng với số phép thử/phép lặp lại đối với 1 chất độc hoặc

1 nền thử nghiệm

 So sánh NOEC và LOEC ở mức ý nghĩa α giữa hai chất độc hoặc 2 nền thử nghiệm: sử dụng t-test 2 phía

Giả thuyết Ho: NOEC/LOEC (1) = NOEC/LOEC (2)

Đối thuyết H1: NOEC/LOEC (1) ≠ NOEC/LOEC (2)

Xin chân thành cảm ơn

26