Биоиндикация. Учебное пособие санкт Петербург 2012
 Скачать 128.12 Kb.
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ. ЗАВИСИМОСТЬ «ДОЗА-ЭФФЕКТ» КАК ОСНОВАКРИТЕРИЕВ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ БИОТЕСТИРОВАНИЯ Токсичность - cвойство химических веществ проявлять повреждающее или летальное действие на живые организмы. Вещество, оказывающее токсическое действие, называется токсикантом, а процесс воздействия токсиканта на организм - токсикацией (на экосистему - токсификацией). Токсичность водной среды - токсичность воды и донных отложений для гидробионтов, возникающая вследствие появления в ней токсических веществ природного или антропогенного происхождения (ксенобиотиков), загрязнения сточными водами, токсическими атмосферными осадками и пр. При возникновении токсичности вода из среды, поддерживающей жизнь, становится средой, губительной для жизни. Степень токсичности водной среды оценивается методами биотестирования, а также по превышению ПДК (предельно допустимых концентраций). Зависимость «доза-эффект». Спектры проявлений токсического процесса определяются строением токсиканта,однако выраженность развивающегося эффекта является функцией количества действующего агента. В качестве вредного агента могут рассматриваться токсичные вещества, биологические субстанции, проникающая радиация и другие повреждающие факторы. В качестве эффектов могут учитываться самые разнообразные признаки. Например, летальный исход, выход показателя за пределы биологической нормы и т.п. Для обозначения количества вещества, действующего на биологический объект, используют понятие дозы (воздействующей дозы). Вид повреждающего агента и путь 38 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ поступления воздействующей дозы могут быть самыми разнообразными. Воздействующую дозу можно непосредственно измерить при помощи технических средств и выразить в соответствующих единицах (мг/кг, мг/м3, Гр, Кл/кг и т.д.). Зависимость «доза-эффект» может быть прослежена на всех уровнях организации живой материи: от молекулярного до популяционного. При этом в подавляющем большинстве случаев будет регистрироваться общая закономерность: с увеличением дозы – увеличивается степень повреждения системы; в процесс вовлекается все большее число составляющих её элементов. В зависимости от действующей дозы практически всякое вещество в определенных условиях может оказаться вредным для организма. На проявление зависимости «доза-эффект» оказывает существенное влияние внутри- и межвидовая изменчивость организмов. Особи, относящиеся к одному и тому же виду, существенно отличаются друг от друга по биохимическим, физиологическим, морфологическим характеристикам. Эти отличия в большинстве случаев обусловлены их генетическими особенностями. Еще более выражены, в силу тех же генетических особенностей, межвидовые различия. В этой связи дозы конкретного вещества, в которых оно вызывает повреждение организмов одного и того же и, тем более, разных видов, порой очень существенно различаются. Следовательно, зависимость «доза-эффект» отражает свойства не только токсиканта, но и организма, на который он действует. На практике это означает, что количественную оценку токсичности, основанную на изучении зависимости «доза-эффект», следует проводить в эксперименте на различных биологических объектах и обязательно прибегать к статистическим методам обработки получаемых данных. Поскольку смертельный исход после действия токсиканта – реакция, реализующаяся по принципу «все или ничего», этот эффект считают наиболее удобным для определения токсичности веществ, его используют для определения величины среднелетальной дозы - ЛД50 39 НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЦЕНТР САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ (LD50). Средняя летальная доза (или концентрация - ЛК 50 (LC50) – количество токсиканта, вызывающее гибель 50 % стандартной группы подопытных животных при определенной продолжительности наблюдения. Концепция определения ЛД50 веществ была впервые сформулирована Дж. Треваном в 1927 г. С этого момента начинается становление токсикологии как настоящей науки, оперирующей количественными характеристиками исследуемого свойства (величина токсичности). В качестве уровня смертности, подлежащего определению, может быть также выбрана величина ЛД95, которая близка к максимуму токсического действия и является границей дозового интервала, в рамках которого, в основном, и реализуется эффект воздействия вредных веществ на живые организмы. Обязательным элементом методики биотестирования является шкала оценки токсичности. При разработке биотеста необходима четкая интерпретация данных, приводящая к оценке токсичности независимо от того, как и в каких единицах выражается конечный результат биотестирования (в процентах погибших организмов, активности ферментов и т. д.). |