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环境监测:实验动物选择与毒性试验分类

【摘要】:(二)毒性试验分类毒性试验可分为急性毒性试验、亚急性毒性试验、慢性毒性试验和终生毒性试验等。

(一)实验动物的选择

实验动物的选择应根据不同的要求来决定,同时还要考虑动物的来源、经济价值和饲养管理等方面的因素。国内外常用的动物有小鼠、大鼠、兔、豚鼠、猫、狗等。鱼类有鲢鱼草鱼金鱼等。金鱼对某些毒物较敏感,特别是室内饲养方便,鱼苗易得,为国内外所普遍采用。需要指出的是,实验动物必须标准化,因为不同品种、年龄、性别、生长条件的动物对毒物的敏感程度是不同的。

不同的动物对毒物的反应并不一致。例如,苯在家兔身上所产生的血象变化和人很相似(白细胞减少及造血器官发育不全),而在狗身上却出现完全不同的反应(白细胞增多及脾淋巴结节增殖)。又如,苯胺及其衍生物的毒性作用可导致变性血红蛋白出现,它在豚鼠、猫和狗身上可引起与人类似的变化,但在家兔身上却不容易引起变性血红蛋白的出现,而对小白鼠则完全不产生变性血红蛋白。要判断某种物质在环境中的最高允许浓度,除了根据它的毒性外,还要考虑感官性状、稳定性及自净过程(地表水)等因素。另外,根据对实验动物的毒性试验所得到的毒物的毒性大小、安全浓度和半数致死浓度等数据也不能直接推断到人体,还要进行流行病学调查研究才能反映人体受影响情况。当然,实验动物的毒性试验无疑是极为重要的。

(二)毒性试验分类

毒性试验可分为急性毒性试验、亚急性毒性试验、慢性毒性试验和终生毒性试验等。

1.急性毒性试验

一次(或几次)投给实验动物较大剂量的毒物,观察其在短期内(一般为24h到两周以内)的中毒反应。

急性毒性试验由于变化因子少、时间短、经济及操作容易,所以被广泛采用。

2.亚急性毒性试验

一般用半数致死量的1/20~1/5,每天投毒,连续半个月到三个月左右,主要了解该毒物毒性是否有积累作用和耐受性。

3.慢性毒性试验(www.chuimin.cn)

用较低剂量进行三个月到一年的投毒,观察病理、生理、生化反应,寻找中毒诊断指标,并为制定最大允许浓度提供科学依据。

(三)污染物的毒性作用剂量

污染物的毒性作用剂量可用下列方式表示(见表4-10)。

表4-10 污染物的毒性作用剂量

由表4-10可以看出,污染物的毒性和剂量关系可用下列指标区分:半数致死量(浓度),简称LD50(LC50);最小致死量(浓度),简称MLD(MLC);绝对致死量(浓度),简称LD100(LC100);最大耐受量(浓度),简称MTD(MTC)。

半数致死量(浓度)是评价毒物毒性的主要指标之一。由于其他毒性指标波动较大,所以评价相对毒性常以半数致死量(浓度)为依据。在鱼类、水生植物、植物毒性试验中也可采用半数存活浓度(或中间耐受限度、半数耐受限度等,简称TLm)。

半数致死量的计算方法很多,这里介绍一种简便方法——曲线法,它是根据一般毒物的死亡曲线多为“S”形而提出来的。取若干组(每组至少10只)实验动物进行试验,在试验条件下,有一组全部存活,一组全部死亡,其他各组有不同的死亡率,以横坐标表示投毒剂量,纵坐标表示死亡率。根据试验结果在图上作点,连成曲线,在纵坐标死亡率50%处引出一水平线交于曲线,于交点作水平线的垂线交于横坐标,其所对应的剂量(浓度)即为半数致死量(浓度)。举例说明:将表4-11中的死亡率与投毒剂量绘成曲线,得到半数致死量为39mg/kg,根据表4-12急性毒性分级表可以判断该物质为高毒。

表4-11 用某毒物给小鼠一次灌胃中毒死亡情况

表4-12 急性毒性分级表

按染毒方式不同,毒性试验可分为吸入染毒试验、皮肤染毒试验、口服毒性试验及注入投毒试验等。