| Forklar dose-respons.
Hvordan måler man ofte toxiske effekter?
Hvad er LD50, LC50, NOED og NOEC? | Alle stoffer er i princippet giftige, hvis koncentrationerne er høje nok.
Det er doseringen som afgøre forgiftelsen.
Ikke så meget døden som sidste step, men mere sublethal - populationer falder ofte grundet dette.
- både pga dyrevelfærd, men også fordi man gerne vil se, hvornår stoffet begynder at have konsekvenser.
LD50 = median af dødelig dose.
LC50 = median af dødelig koncentration.
NOED = no observed effect dose.
NOEC = no observed effect koncentration.
- de to sidste skal laves i samme test. |
| Hvordan kan man teste kemikaliers toksiske effekt | Forstå deres virkemåde.
QSARS - kvantitative struktur-aktivitets relation.
(forholdet mellem struktur og toksisitet). |
| Hvad er SER og hvorfor kigger man på det?
Kan man teste på flere arter af gangen?
Hvilke to faktorer gør det er svært at konkludere ud fra forsøg? | Selective toxicity ratio.
Der er: (median lethal dose eller koncentration af art A) //median lethal dose eller koncentration af art B).
Forskel på organismers modtagelighed - forskelligt hvordan organismer optager stoffer. Kan også være forskelligt fra stamme til stamme af samme art.
Derfor nytter det fx ikke at teste en fugleart i laboratoriet og konkludere noget for andre fugle ude i felten fra det.
Man tester fx på mider preying på collembola - men det er svært med flere arter at relatere til virkeligheden.
Data er lavet ud fra vel-deffinerede forhold, som måske ikke ses i det naturlige miljø.
Der er svært at kontrollere alle faktorerne (optag, temperatur, fugtighed, dyrs helbred). |
| Hvad er en normal fordeling? | Normalfordelingen har form som en klokkekurve, hvor toppunktet af kurven angiver middelværdien af det statistiske materiale, og bredden af kurven er et mål for spredningen eller standardafvigelsen ( σ )
Standardiseret normalfordeling (z): hvor stor er sandsynligheden for dødelighed ved en given koncentration.
For at opnå en lige linje sammenhæng imellem dose og dødelighed skal den procentdele dræbte omformeres til normal fordeling eller probit values (En positiv koefficient betyder, at en stigning i prædiktoren fører til en stigning i den forudsagte sandsynlighed). |
| Hvad er problemet med at bestemme toksisiteten af blandinger? | Svært at vide hvilket stof der gør hvad, og hvordan det ser ud i miljøet.
Ofte kan kemikaliers effekt adderes men ikke altid |
| Forklar de tre brugte test på regnorme, collembola og bier. Terrestriske invertebrater. | Regnorme: Kemikalier optages over huden. Lavere konc. - se på reproduktion. Her kan man bruge biokoncentrations-faktoren til at se på eventuelle effekter på prædatorer.
Optag afhænger af koncentrationen i jordens vand, lav pH og organisk stof. Ser på mængden af lysosomer (enzymholdig vesikel i cellers cytoplasma, der fungerer som nedbrydningssystem) - under stress bliver membranerne utætte. (Bruger rødt farvestof som biomarker).
Collembola: Effekt på reproduktion. Mest udbredte jord arthropoder. Kan også bruges til at se sammenhæng imellem gift, tørke og pH.
Bier: Ofte tester man for fuld dødelighed (LC100), fx for restistence. Derudover tester man også for fordelagtige insekter. Ofte påføre man det direkte på dem - unaturlige høje koncentrationer. Begyndte i stedet at påføre det til deres mad. Herefter kan man beregne LC50.
Man kan også bruge video-kamera til at se på ændringer i adfærd. |
| Forklar hvordan man kan teste effekter på terrestriske vertebrater.
Nævn de to problemer | Tester ofte LD50 oralt. Her ser man på procentdelen af dyr der dør ved hver dose og derefter laver log-transformation. Bruges fx normalfordeling.
Kan også indsprøjtes eller påføres igennem huden.
Fugle kan bruges til reproduktion - ser på æggeskal, døde æg eller antal unger.
Problemer:
- kun et lille antal arter kan testet (omkostning) (fugle, pattedyr og fisk viser forskellig toxisitet fra art til art).
- etisk. Bruges ofte pattedyr grundet sammenligningen med mennesker. Bruges ofte NOED/NOEC. |
| Hvordan tester man planter? | Her ser man særligt på metaller. Planter der kan tåle metaller = metallophyter.
Her kan man undersøge deres tolerance ved at se på frø overlevelse (antal planter), biomasse (ofte har resistente planter lavere i deres område, højere i områder uden metal), skud vækst og rod vækst.
Man kan undersøge luftforurening fx ved at overvåge bladene ved forskellige koncentrationer (klorose - bladene bliver gule fx ved stress). |
| Forklar problemer ved teste toxisitet i vandet
Hvilke måder kan man gøre det på?
Forklar LC50's sammenhæng
Hvad er en ranging test? | Svært at skelne om det optages ved diffusion eller føde.
Svært at vedligeholde en konstant koncentration af kemikaliet (fjernes pga absorption og metabolisme, samt votalisering (fordampning), nedbrydelse).
Tilgængeligheden af kemikaliet (bindes til partikulært stof eller overfladen)
Statisk - vandet ændres ikke
Semistatisk - ændres ved specifikke intervaller
Flow-through - fornyer vandet konstant (samme koncentration af stof, samt fjerne afføring og andet).
LC50: Stigende eksponerings tid, falder LC50 indtil grænseværdien (her sker ingen ændring i mortalitet, koncentrationen i vævet stiger ikke mere).
Nogle gange ser man på EC50 i stedet (effective concentraions)
Ranging test - bruges som pilotstudie på få dyr, for at finde koncentrationerne omkring LC50. |
| Nævn de to måder test fra havet kan plottes på
Hvorfor er det svært at teste for stoffer i sediment? | 1. Overlevelses tider plottes mod procentdelen af overlevende ved hvert tidsinterval. Kan gentages for hver koncentration som er tilbage, hvorved man kan bestemme median overlevelses-perioden (median respons perioden).
2. Procentdelen af døde kan plottes mod koncentrationen. Herved findes median dødeligheds koncentrationen (LC50) for hver individuel eksponerings periode. Se billede
Sediment: Svært at bestemme den samlede mængde forbundet med organismen. Lave koncentrationer af absorberede molekyler kan blive fuldt optaget igennem føde eller respiration.
- her tager man sediment og blander med rent sediment for at lave forskellige koncentrationer - tilføjer evt ekstra koncentrationer gift - ser på overlevelsesraten. |
| Hvorfor er det svært at lave felt-studier og hvad kan man gøre i stedet? | Det er dyrt. Svært at lave replikationer, samt afgrænse et område 100%
- samt hvis man skal se på dødeligheden, eller succes af avl (etisk).
Fx undersøgte man radioaktivitet af fugle ved at undersøge deres føde i det naturlige miljø (fandt intet svar)
Her kan man beytte mesocosms (små kontrollerede systemer men naturlige betingelser). Fx damme.
Her kan man også lave replikationer og sammenligne. |
| Hvad er det overordnede problem med de test der laves i dag?
Hvilke to grupper af alternative test er der? | Etiske problem, samt undersøger vi på individer, hvor vi egentlig hellere vil vide noget om populationer og økosystemer.
1. Alternative metoder for estimering af toxiciteten af vertebrater.
2. Alternative metoder og strategier der leder til mere økologiske relevante slut-punkter. |
| Forklar alternative metoder for estimering af toxiciteten af vertebrater. | Stadig bruge dødelighed som sidste punkt - men færre dyr.
Endnu bedre ville være brugen af biomarkers, man fx kan finde fra blodet
- kan ses tideligt inden de bliver forgiftet.
- mindre omkostning af tests.
- kan vise graden af toksiske mekanismers operation ved forskellige levels af eksponering,
- et lille antal toksicitets-mekanismer er involveret (fx hvis man ved hvilke mekanismer pesticider påvirker behøver man ikke teste for så meget).
Bruge invertebrater, når der ses en sammenhæng imellem fx mode of action (fx fisk og daphnier). Dog kan der være stor forskel på toxicokinetik faktorer (metabolisme).
Bruge celler (fx leverceller) - se hvis stoffet medfører respons (fx mus leverceller der lyser dioxiner agerer med Ah receptor).
Bruge kvantitative struktur-aktivitet relations modeller (QSAR). Forudsiger toxicitet. Dog meget forskelligt fra art til art.
Inkopererer data fra celle-systemer i mere detaljerede modeller, der bruger toxicokinetiske parametre. (Herved undgår man at sammenligne arter med hinanden). |
| Forklar alternative metoder og strategier der leder til mere økologiske relevante slut-punkter. | Problemet med felt-studier: Svært at kontrollerer variabler (temperatur, migration).
Tage jord fra felten med ind i lab, hvor man kan kontrollere det.
Bruge biomarkers til at se på stoffets påvirkning af antallet, reproduktion, dødelighed.
Mængde af stof kan relateres til forventede biomarker respons, der kan relateres til ændring af population.
Modeller af populationer i lab eller i felten (mesocosm eller microcosms) - kan laves med tilstrækkelig replikation og vise kemikaliets effekt på økologiske processer (fx carbon eller nitrogen cyklus).
Problemet er at forudsige resultaternes relation til virkeligheden.
Alt dette kan bruges til at lave matematiske modeller der kan forudsige effekten af et stof på en population. |
