析因试验设计在环境污染物联合毒性研究中的应用
- 格式:pdf
- 大小:86.07 KB
- 文档页数:3
《铈对大型溞的急性毒性效应和环境因素的影响》篇一铈对大型溞的急性毒性效应及环境因素影响的研究一、引言随着工业化的快速发展,重金属污染问题日益严重,其中稀土元素如铈(Ce)的毒性效应逐渐受到广泛关注。
大型溞作为一种常见的淡水生物,常被用作水生生态系统中重金属污染的指示生物。
本文旨在研究铈对大型溞的急性毒性效应以及其可能对环境造成的影响。
二、研究方法(一)实验材料与试剂实验选用纯度较高的铈盐(如硝酸铈)作为实验试剂,以及大型溞作为实验生物。
同时,收集并分析不同环境背景的水样,以评估环境因素对铈毒性效应的影响。
(二)实验方法采用急性毒性实验法,通过不同浓度的铈盐溶液暴露大型溞,观察其生理行为变化、生长状况及死亡率等指标,以评估铈对大型溞的急性毒性效应。
同时,结合环境因素(如pH值、温度、溶解氧等)进行综合分析。
三、铈对大型溞的急性毒性效应(一)生理行为变化实验结果表明,铈盐溶液浓度越高,大型溞的游泳速度越慢,活动范围减小,躲避障碍物的能力减弱。
这表明铈对大型溞的运动能力产生了明显的抑制作用。
(二)生长状况随着铈盐溶液浓度的增加,大型溞的生长速度明显减缓,体长和体重增长均受到抑制。
高浓度铈盐溶液暴露下,大型溞甚至出现生长发育迟缓、畸形等现象。
(三)死亡率实验发现,铈盐溶液对大型溞具有一定的致死作用。
在较高浓度的铈盐溶液中,大型溞的死亡率随着暴露时间的延长而增加。
四、环境因素对铈毒性效应的影响(一)pH值实验结果表明,在不同pH值的水环境中,铈对大型溞的毒性效应存在差异。
在酸性或碱性环境下,铈的毒性效应可能加剧,导致大型溞的生理行为变化和生长状况受到更严重的影响。
(二)温度温度对铈的毒性效应也有一定影响。
在较低或较高的温度下,铈对大型溞的急性毒性效应可能更加显著。
这可能与温度影响铈在水中溶解度和生物体代谢速率有关。
(三)溶解氧溶解氧水平对铈的毒性效应具有一定影响。
低氧环境下,铈对大型溞的毒性效应可能加重,这可能与缺氧条件下生物体代谢紊乱、抵抗力下降有关。
纳米碳黑与重金属对BEAS-2B细胞的联合毒性作用模式评价田冬冬;苑晓燕;周维;贾栗;何俊;张利军;王以美;赵君;彭双清【摘要】通过研究空气颗粒物的代表性组分纳米碳黑(nano particle carbon black,NPCB)与重金属(Pb/Cr/Cd)联合染毒对BEAS-2B细胞存活率和LDH漏出率的影响,旨在阐明NPCB与重金属对细胞毒性的联合作用模式.检测NPCB与重金属(Pb/Cr/Cd)联合染毒24 h后BEAS-2B细胞存活率(CCK-8法)和LDH漏出率(LDH活性比色法)的变化,采用析因方差分析判断其是否存在联合毒性作用及联合作用模式.NPCB与重金属(Pb/Cr/Cd)联合染毒在细胞存活率和LDH漏出方面存在联合作用;与对照组和单独染毒组相比,低剂量Pb(125μmol·L-1)与NPCB联合染毒对细胞存活率无交互作用,对LDH漏出表现为拮抗作用;高剂量Pb(1000μmol·L-1)与NPCB联合染毒对细胞存活率表现为协同作用,对LDH漏出无交互作用;Cr和Cd与NPCB联合染毒在细胞存活率方面均表现为协同作用;低剂量Cr和Cd与NPCB联合染毒在LDH漏出方面无交互作用,高剂量时表现为协同作用.NPCB与重金属存在联合作用,金属不同、剂量不同以及评价指标不同,其联合作用模式不尽相同.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2015(010)003【总页数】9页(P288-296)【关键词】纳米碳黑;重金属;铅;铬;镉;联合作用;细胞毒性【作者】田冬冬;苑晓燕;周维;贾栗;何俊;张利军;王以美;赵君;彭双清【作者单位】广西医科大学,南宁530021;军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071;军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071;军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071;军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071;军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071;军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071;军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071;军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071;广西医科大学,南宁530021;军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心,北京100071【正文语种】中文【中图分类】X171.5空气颗粒物(particulate matter, PM)是危害我国居民健康的主要环境因素之一,其健康效应及潜在毒性机制越来越受到人们关注。
联合作用特征评价摘要:多年来,毒药理界对机体内多种外来化合物产生的联合作用缺乏统一评价体系。
本文就其已有的理论基础和相关的方法学成就作一概述,旨在介绍各自的使用范围和优缺点,提请应用者根据条件选用合适的评价方法。
关键词:联合作用评价方法工农业迅猛发展,使得地球上化学物数量不断增加,人类在生产条件或生活环境中同时接触或相继暴露两种及两种以上化学物已是相当普遍[1]。
为了能取得较好的治疗效果,多药联用或序贯用药又是现代临床医学的主导趋势[2]。
多种外来化合物共存,势必对接触的生物体产生联合作用(joint action,combined action),亦称交互作用(interaction)。
尽管在药理学和毒理学中联合作用分别发生在不同的剂量水平,对联合作用特征的正确评价仍是两门学科工作者的当务之急。
在不同的时期和不同的学科领域,如生物学、药理学、生物统计学,联合作用具有不同的含义,特征术语亟待统一和规范化,对其评价方法也不尽相同[3]。
Bliss在1939年最早提出独立、相似和协同三种联合作用模型[4]。
1975年Anderson和Weber把Bliss建立模型应用于水生毒物联合作用研究[5],并引入了浓度相加和反应相加的概念。
1981年WHO把联合作用明确分为四类[6]:相加、协同、拮抗和独立作用,这种分类方法已为多数学者所接受。
1988年Rothman 等又提出四种不同的联合作用类型[7]:统计学、生物学、公共卫生学和个体判别的联合作用,不过没有被普遍应用。
对同一组资料应用不同的分析方法会得出不同的结论[2]。
因而就某组特定的混合物而言,很可能用一种方法计算的结论是相互协同,但用另一种方法计算的结果却是相互拮抗。
关于联合作用特征的评价,国内外尚未形成统一的认识体系[8,9]。
1 等效应线图法1870年Fraser倡导,1926年Loewe加以发展的等效应线图法[10],是先用加权直线回归法求出单独与混合后的LD50,再求其毒性比例TR值,以TR界值来反映结果性质。
第十一章常用实验设计方法习题一、选择题1.为研究双酚A和邻苯二甲酸对大鼠生殖系统的联合毒性作用,将32只月龄相近的SD雌性大鼠随机分为4组,分别接受含双酚A饲料、含邻苯二甲酸饲料、含双酚A+邻苯二甲酸饲料、普通饲料(不含双酚A和邻苯二甲酸)4种处理,观察指标为每只雌鼠所产仔鼠畸性发生率。
基于实验目的,本实验属于哪种设计方法()。
A.完全随机设计B.随机区组设计C.拉丁方设计D.交叉设计E.析因设计2.已知A、B、C都是三水平因素,且根据预实验得知:A×B、B×C不可忽视。
若希望试验次数尽可能少一些,设计时最好选择()。
A.正交设计B.析因设计C.拉丁方设计D.裂区设计E.交叉设计3.在某实验研究中欲考察三个因素的影响,若三个因素的水平数分别为2、2、3,又无合适的正交表可供选用时,设计时最好选择()。
A.完全随机设计B.随机区组设计C.析因设计D.拉丁方设计E.交叉设计4.以下实验设计中,相同条件下所需样本含量最少的是()。
A.完全随机设计B.随机区组设计C.析因设计D.拉丁方设计E.交叉设计5.欲分析某抗肿瘤药物对来自中国、美国和伊朗的肿瘤患者各分期的治疗效果,应该采用何种分析方法()。
检验 B.秩和检验 C.υ检验A.2D.t检验E.反差分析二、思考题1.一名医生欲研究某新药对高血压病的治疗效果较之常规药物是否有提高。
(1)可选用何种实验设计。
(2)若要考虑治疗阶段和受试对象的影响,应该采用那种设计,选取20名患者,试述设计过程及如何对其进行分组。
2.某地发生农药中毒事件,23名中毒者被送往医院治疗,治疗前及治疗12天后均有测得的血药浓度。
某研究生经过配对t检验,得出结论:该治疗有效。
请评述该生的方法及结论。
如果有错误,如何改进。
DBP和TPP联合暴露对斑马鱼胚胎发育的影响作者:张明君户沙沙姜伟伟李艳孙桂金来源:《安徽农业科学》2021年第20期摘要 [目的]研究邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和磷酸三苯酯(TPP)单独及联合暴露对斑马鱼胚胎发育的影响。
[方法]将受精后4 hpf(hour post-fertilization,hpf)斑马鱼胚胎分别暴露于DBP(0、0.5和1.0 mg/L)、TPP(0和0.5 mg/L)和TPP+DBP(0.5 mg/L+0.5 mg/L和0.5 mg/L+1.0 mg/L),统计72 hpf胚胎孵化率以及96 hpf仔鱼存活率、孵化率、畸形率和体长。
[结果]DBP和TPP单独及联合暴露引起斑马鱼卵黄囊肿、心脏畸形、脊柱弯曲和尾巴畸形,导致斑马鱼孵化率和存活率下降、畸形率增加和体长缩短。
[结论]DBP和TPP联合暴露对斑马鱼存活率、畸形率和体长影响存在交互作用,对孵化率的影响无交互作用。
关键词 DBP;TPP;联合暴露;斑马鱼胚胎;发育中图分类号 S 917.4 文献标识码 A文章编号 0517-6611(2021)20-0105-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.20.027开放科学(资源服务)标识码(OSID):Effect of Combined Exposure to DBP and TPP on the Development of Zebrafish (Danio rerio) EmbryosZHANG Ming-jun,HU Sha-sha,JIANG Wei-wei et al (School of Food Science and Engineering,Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences),Jinan,Shandong 250000)Abstract [Objective]To study the effect of individual and combined exposure to dinbutyl phthalate (DBP) and triphenyl phosphate (TPP) on the development of zebrafishembryos.[Method]Zebrafish embryos at 4 hpf(hour post-fertilization,hpf) were exposed to DBP (0,0.5 mg/L and 1.0 mg/L),TPP (0 and 0.5 mg/L) and TPP+DBP (0.5 mg/L+0.5 mg/L and 0.5 mg/L+1.0 mg/L).The hatching rate of zebrafish embryos was recorded at 72 hpf,and the survival rate,hatching rate,malformation rate and body length of zebrafish larvae were recorded at 96 hpf.[Result]Exposure to individual and combined of DBP and TPP resulted in obvoius malformations in zebrafish,including yolk-sac edema,cardiac deformities,spinal curvature and tail malformation,decreased hatching and survival rates,increased malformation rate and reduced body length in zebrafish embryos.[Conclusion]It has an interaction effect on the survival rate,malformation rate and body length of zebrafish,and no interaction on the hatching rate of zebrafish.Key words DBP;TPP;Combined exposure;Zebrafish embryos;Development基金項目国家级大学生创新创业训练计划项目(201910431048)。
毒理学实验设计毒理学实验设计——镉对肾脏的急性损害作用设计者:余擎3100304094李敏3100304091 一、实验背景及依据:镉是环境中广泛存在的有毒重金属元素之一,镉污染及危害已经是一个全球性的环境医学问题。
在日本,人中毒事件主要是由于镉引起的,如一种“itai-itai”病的中毒,即是由镉中毒引起的。
研究发现在镉污染地区的人们的骨头、肝、肾中都富集有大量的镉,尤其是肾在长期的职业性接触中会受到严重的损害。
肾脏是急性镉暴露的重要靶器官,会引起在临床上表现为管状功能紊乱的氨基酸尿、蛋白尿和糖尿病,以及肾肿胀、肾小管有管型和上皮细胞脱落、肾小球毛细血管从坏死。
目前,对镉致急性肾损害的机制上不明确,但根据有关资料报道:镉可损害肾小管而干扰肾对蛋白质的排出和再吸收等作用,并影响近端肾小管功能,出现糖尿病,使尿钙和尿酸增加。
二、实验目的和意义:目的:了解镉的急性损害作用,镉对肾脏毒性的蓄积作用意义:通过了解镉的急性作用,掌握镉的危害,同时积极预防镉的污染。
掌握随机分组方法,以及实验数据的统计。
三、实验内容与方法:1、实验动物:健康昆明小白鼠30只,雌雄各半,体重18~25g,,由实验中心提供。
2、主要试剂:氯化镉(CdCl2)3、分组与染毒:30只小鼠按体重随机分组为5组,每组6只,CdCl2染毒剂量分别为0mg/kg、1.5mg/kg、3.5mg/kg、5.5mg/kg、7.5mg/kg,对照组注射生理盐水。
灌胃1次。
第2天处死动物。
(注:查相关资料得:实验动物为小白鼠,CdCl2经口染毒的LD50为150mg/kg,参照LD50值得的1/20~1/100设置四组剂量组,剂量间距为2。
)四、样本采集与处理:1.使用代谢笼收集小鼠尿液2.小鼠处死后,立即取肾脏,准确称取1份0.2g肾组织,置于消化液中消化,用于测定肾脏消化液中的镉浓度。
3.另取一份肾组织,制作肾脏病理切片。
用于观察肾组织有无变化。
PFOA和PFOS替代品的环境污染及毒性研究进展目录一、内容简述 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 研究意义 (4)二、PFOA和PFOS的基本性质与用途 (5)2.1 PFOA的基本性质与用途 (6)2.2 PFOS的基本性质与用途 (6)三、PFOA和PFOS的环境污染现状 (7)3.1 全球范围内PFOA和PFOS的排放情况 (9)3.2 地区性环境污染现状 (10)3.3 工业生产与废弃物处理中的PFOA和PFOS排放 (12)四、PFOA和PFOS替代品的研发与应用 (13)4.1 替代品的种类与特性 (15)4.2 替代品的研发动态 (16)4.3 替代品在实际应用中的效果与挑战 (17)五、PFOA和PFOS替代品的环境污染及毒性研究 (18)5.1 替代品的环境行为研究 (20)5.2 替代品的生物有效性研究 (21)5.3 替代品对生态系统和人类健康的影响研究 (22)5.4 毒性评价与生态风险评估 (24)六、政策法规与监管 (25)6.1 国际政策与法规 (26)6.2 国内政策与法规 (28)6.3 监管机构的角色与作用 (29)七、结论与展望 (30)7.1 研究成果总结 (31)7.2 存在的问题与挑战 (33)7.3 未来研究方向与展望 (34)一、内容简述本篇论文综述了PFOA(全氟辛酸)和PFOS(全氟辛烷磺酸)替代品的环境污染及毒性研究进展。
PFOA和PFOS是一类持久性有机污染物,因其生物累积性和潜在的健康风险而受到广泛关注。
随着这些物质的限制使用或禁止使用,研究者们开始探索其替代品的环保性和安全性。
在环境污染方面,替代品的生物降解性、持久性和生物富集性等特性成为了研究的热点。
一些新型化合物和添加剂逐渐成为替代品,它们在环境中的行为和生态影响尚需深入研究。
在毒性研究方面,替代品对人类和野生动植物的潜在影响是研究的重点。
实验室和现场研究揭示了一些替代品具有较低的生物毒性,但仍需长期研究和监测以确保其安全性。
2×2析因试验设计是临床试验研究中常用的一种试验设计方式,它常用于研究两种药物联合作用对病人的影响。
2×2析因试验设计以患者为单位进行实验,以探索两种药物的联合作用是否会引起不同的疗效。
2×2析因试验设计的典型结构是一个2×2的矩阵,它包含两种或多种药物的四种治疗组合:组1是只有一种药物,组2是两种药物联合应用,组3是另一种药物,组4是两种药物联合应用。
在每组中,把患者分为两个组:一组收到治疗,另一组收到安慰剂,以观察治疗效果。
2×2析因试验设计可以实现比较有针对性的结果,可以测定药物的临床疗效,也可以评估药物的安全性,因此被广泛应用于治疗疾病的药物联合应用研究中。
2×2析因试验设计在评估两种药物联合作用方面有着独特的优势,它可以清楚地表明一种药物治疗的疗效是否大于另一种药物,以及两种药物联合应用的组合是否比单一药物应用更有效。
因此,2×2析因试验设计在两种药物联合作用的研究中具有重要的意义。
它可以让研究者更清楚地了解两种药物联合作用的效果,从而为治疗疾病提供更好的帮助。
《铈对大型溞的急性毒性效应和环境因素的影响》篇一铈对大型溞的急性毒性效应及环境因素影响的研究一、引言近年来,随着工业化和城市化的快速发展,重金属污染问题日益严重,尤其是稀土元素的污染。
铈作为稀土元素之一,在许多工业领域有广泛应用。
然而,铈的排放和泄漏对生态环境,尤其是水生生物的影响逐渐受到关注。
大型溞作为一种常见的水生生物,常被用作生态毒理学研究的模式生物。
本文旨在探讨铈对大型溞的急性毒性效应及其对环境因素的影响。
二、方法2.1 实验材料实验所需的大型溞购自当地水族店,铈盐(Ce(NO3)3)购自化学试剂供应商。
2.2 实验设计将大型溞分为不同浓度梯度的铈盐处理组,以及一个对照组。
每组设置一定数量的个体,进行急性毒性实验,观察铈对大型溞的毒性效应。
2.3 数据收集与分析记录各组大型溞的生存率、生长情况、行为变化等数据,采用统计学方法进行分析。
三、铈对大型溞的急性毒性效应3.1 生存率实验结果显示,随着铈盐浓度的增加,大型溞的生存率呈下降趋势。
高浓度的铈盐对大型溞的生存产生显著影响,低浓度时影响较小。
3.2 生长情况铈盐处理组的大型溞在实验期间生长明显受阻,与对照组相比,其体长和体重增长速度明显减慢。
3.3 行为变化铈盐处理组的大型溞表现出活动减少、避光性增强等行为变化。
高浓度铈盐处理组的大型溞活动明显受到抑制。
四、铈对环境因素的影响4.1 水质变化铈盐的排放和泄漏会进入水体,影响水质。
实验结果显示,铈盐会使水质变硬,降低水体的pH值,对水生生物的生存环境产生不良影响。
4.2 食物链影响铈通过食物链进入水生生物体内,可能对食物链中的其他生物产生间接影响。
实验结果显示,铈的积累可能导致食物链中的生物体出现异常行为和生理变化。
五、结论铈对大型溞具有急性毒性效应,高浓度的铈盐会对大型溞的生存、生长和行为产生显著影响。
此外,铈的排放和泄漏还会影响水质,进入食物链,对水生生态系统的稳定性和生物多样性产生潜在威胁。
收稿日期:2003-06-04;修回日期:2003-09-28 作者简介:张蕾(1979-),女,吉林人,在读硕士研究生,主要从事环境毒理学方面的研究。
析因试验设计在环境污染物联合毒性研究中的应用张 蕾,徐镜波,杨 丽(东北师范大学环境科学与工程系,吉林长春 130024)摘 要:结合当前化学污染物联合毒性评价方法及析因试验应用现状,从试验设计方法及统计学角度,论证析因试验在研究环境化学污染物联合毒性,特别是在2种化合物联合毒性研究中应用的优势及其可行性。
关键词:联合毒性;评价方法;析因试验中图分类号:R99416 文献标识码:A 文章编号:1007-1504(2004)01-0020-03Application of Analysing R eason Examination Design in Studying Associated Toxicity of E nvironment Contamination ZH ANGLei ,X U Jing -bo ,Y ANGLi (Environment Science and T echnology Institute of N orth -East N ormal University ,Changchun Jilin 130024,China )Abstract :C ombined with current appraisement method of ass ociated toxicity of chemistry contamination and application status of Analysing Reas on Examination ,This paper approves predominance and feasibility in research of ass ociated toxicity of chemistry con 2tamination from the point of view of examination design method and statistics ,especially tw o kinds of com pound toxicity by Analysing Reas on Examination.K ey w ords :ass ociated toxicity ;appraisement method ;Analysing Reas on examination 随着工农业生产的迅猛发展,大量有毒有害污染物进入环境,使自然环境中同时存在多种化学物质。
当2种或2种以上污染物共存时就不可避免的会发生复杂的联合毒性效应。
因此,只分析单一毒物对生物的影响是不够的,于是化学物质联合毒性的研究成为研究中必不可少的部分,也是环境毒理学工作者一直关注的难题。
在不同时期和不同的学科领域,联合毒性具有不同的含义,评价方法也不尽相同。
Bliss 在1939年最早提出独立、相似和协同3种联合毒性作用模型。
1975年Anders on 和Weber 把Bliss 建立的模型应用于水生毒物联合毒性研究,并引入了浓度相加和反应相加的概念。
1981年WH O 把联合毒性作用明确分为4类:相加、协同、拮抗和独立作用,这种分类方法已为多数学者所接受。
1988年R othman 等又提出4种不同的联合毒性作用类型:统计学、生物学、公共卫生学和个体判别的联合作用,但没有被普遍应用[1]。
目前,在环境毒理学研究中一般应用1981年WH O 的联合作用分类。
1 联合毒性研究方法现状111 目前常用的环境污染物联合毒性评价方法对于环境污染物联合毒性的评价方法国内外尚未形成统一的体系。
相关文献[2,3]中记载的方法有:①过筛试验法;②等效应图法;③计算法(P/Q ,即混合毒物的半数致死效应预期值P 与实测值Q 的比值);④统计学方法(即将单个毒物进行毒性试验的结果与联合毒性试验的结果进行统计学的显著性检验);⑤如试验结果非第18卷 第1期2004年3月 干旱环境监测Arid Environmental Monitoring Vol.18 No.1Mar..2004常明显,可直接描述,综合分析,作出判断。
目前在联合毒性研究报道中出现过的方法以等效应线图法、联合作用系数法(即共毒系数法)及水生毒理学联合毒性评价中应用的相加指数法应用最广泛。
此外还有Bliss法、Logistic模型评价法及毒性溶液法等。
由于近年来计算机的普及和世界优秀数理统计软件的出现,Logistic模型评价法等原本因计算繁琐而少于应用的方法和一些以计算机分析为基础的评价方法也开始有较多应用。
112 常用方法的局限性对于常用的几种方法而言,无论是等效应图法、联合作用系数法,还是相加指数法都要求以化合物的LD50、EC50或2个化合物在同一水平的其它指标为基础。
但是,随着实验方法的不断改进和发展,LD50、ED50等已经不再是评价、比较化合物毒性大小的惟一指标。
如:单细胞凝胶电泳技术检验化合物DNA损伤的方法研究环境污染物毒性,到目前为止,未见有研究者应用剂量—效应关系计算得到LD50、LC50或EC50值进行比较,用以说明单个化合物对DNA损伤作用大小的报道,所以该试验应用以LD50、EC50等为基础的评价方法来评价化合物的联合毒性并不合适,这可能也是目前应用彗星试验方法研究化合物联合毒性的报道不多的一个原因。
因此,为了克服传统评价化合物联合毒性方法依赖单个化合物的LD50、EC50或2个化合物在同一水平的其它指标的局限性,我们需要寻求新的联合毒性评价方法。
2 析因试验设计211 析因试验析因试验是一种多因素的交叉分组试验。
它不仅可检验每个因素各水平间的差异,而且可检验各因素间的交互作用。
2个或多个因素间如存在交互作用,表示各因素不是独立的,而是一个因素的水平有改变时,另一个或几个因素的效应也相应有所改变;反之,如不存在交互作用,表示各因素具有独立性,一个因素的水平有所改变时不影响其它因素的效应[4]。
212 目前析因试验应用的领域析因试验当前主要应用于医药、卫生毒理学领域,研究药物联合作用及微量元素联合作用对哺乳动物机体某器官功能的影响,也有部分研究农药和重金属联合作用对哺乳动物影响的报道。
但以上的研究主要集中于医学领域,从医学的角度阐述问题,在环境毒理学研究中尚未见有相关方法的报道。
3 析因试验应用于环境污染物联合毒性研究在医学领域,特别是预防医学、卫生毒理学研究中,对于化合物的联合作用分类、评价方法与环境学领域中联合毒性作用研究有极大的共性。
近些年来,2个领域的合作也越来越多,不同之处在于分析问题的角度。
所以我们可以尝试将这一医学常用的试验设计方法引入环境毒理学中关于环境污染物,特别是2种化合物联合毒性的研究中,更好地为有毒有害物质的筛选服务。
311 应用析因试验进行联合毒性研究的优点简单地说,有3个优点:①不需要依赖化合物各自的LD50、EC50或化合物在同一水平的其它指标以及化合物混合后的相应指标。
②设置的试验组别数量少。
工作量小,减少生物试验应用的试验动物量,产生误差的机会小。
③应用析因试验设计所得的结果既可应用SPSS1110等相应的统计软件进行方差分析,得到各单因素剂量与效应或反应之间是否存在显著相关,也可以得到各因素之间是否存在着交互作用。
计算简单,可得到较全面的信息。
312 如何实现这一应用析因试验中所讲的交互作用,在环境毒理学研究中包括化合物之间的拮抗作用和协同作用,而当因素之间不存在交互作用时,可以认为化合物混合使联合毒性作用表现为简单的相加作用。
对于2种化合物混合的联合毒性试验,2×2的析因试验可以由更加直观的剂量—效应直线图得出联合毒性作用方式,如交互作用不显著,2条量效曲线互相平行,则说明二因素之间具有相加作用;如交互作用显著,二曲线随剂量增大而・12・第1期 张 蕾等 析因试验设计在环境污染物联合毒性研究中的应用远离,二因素之间具有协同作用。
反之,如二曲线随剂量增大而靠近或交叉,二因素之间具有拮抗作用[1]。
以上结论可以由数学方法得到证明[5]。
文献[6]—文献[11]均采用析因试验设计进行试验研究,我们可以在已有工作的基础上,将其应用于环境污染物联合毒性研究中,从环境学的角度来分析问题。
假设联合毒性研究对象为A和B2种化合物,作为因素A和因素B。
每个因素有2个水平(A1、A2;B1、B2)。
2个水平既可以各取2个不同的剂量(剂量的选取可以根据相关文献及指标确定),也可以均取用与不用(可看作是取0剂量和另一个不为0的剂量)2个水平。
假设每种化合物设计见表1。
表1 化合物剂量设计化合物剂量/mg・L-1化合物AA1A2化合物B B1A1+B1A2+B1 B2A1+B2A2+B2 由表1可看出,各因素每个水平之间交叉配对而成4种组合,各试验组设3个平行,共12组。
应用SPSS1110中的Analyze—G eneral Linear M odel—Univariate进行方差分析,得到化合物A、B单独的剂量与效应之间是否存在显著相关及混合物的交互作用是否显著。
并可得到2条剂量—效应直线,更加直观的得到混合物的联合毒性类型。
对于2种以上污染物联合毒性的检测,不能再继续应用2×2析因试验设计,但仍可以由析因试验设计来完成。
如:3种化合物混合,每种化合物取2个水平,可以用2×2×2设计。
但在目前的研究中,一般联合毒性只做到2种化合物的水平,如果超过2种,可以根据析因试验及方差分析的原理,重新设计。
313 应用析因试验的条件从这一试验设计的特点及实施来看,它可以解决以往经典的环境污染物联合毒性评价方法依赖LD50、EC50或化合物在同一水平的其它指标的局限,尤其适用于2种化合物联合毒性的评价。
所以对于一些试验方法复杂,对外界环境要求严格,试验材料本身脆弱,不适宜传统方法评价的试验可以尝试采用析因试验设计。
4 小结由于析因试验设计大大降低了试验工作量、试验成本,可以提高对联合毒性评价的速度,同时使生物试验所需的试验动物数减少,这将使试验研究更加符合人道主义的出发点。
所以从理论上讲,这种试验设计应用于环境领域化合物联合毒性研究应该是有前景的,是值得进一步研究和尝试的。
参考文献:[1] 顾兵,王心如.联合作用特征的评价[J].中国工业医学杂志,2000,13(1):55—58.[2] 顾学箕.中国医学百科全书 毒理学[M].上海:上海科学技术出版社,1982.59.[3] 徐镜波.环境毒理学[M].长春:东北师范大学出版社, 2000.155—164.[4] 杨树勤.中国医学百科全书 医学统计学[M].上海:上海科学出版社,1985.63—69.[5] 上海师范大学数学系概率统计教研组.回归分析及其试验设计[M].上海:上海教育出版社,1978.153—155.[6] 陈国元,鲁翠荣,熊世州,等.氟、硒对雄性大鼠生殖系统联合作用的研究[J].中国工业医学杂志,1998,11(3):147—149. [7] 罗扬,周树森,赵树芬,等.镉镍单独及联合作用对小鼠胚胎肢芽细胞蛋白聚糖合成的影响[J].卫生毒理学杂志,1998,12 (1):1—6.[8] 詹宁育,王心如,王沭沂,等.辛硫磷与氰戊菊酯对大鼠睾丸的联合毒性作用[J].中华劳动卫生职业病杂志,2001,19(4): 261—264.[9] 鲁文清,陈学敏,杨成峰.硒镉联合作用对大、小鼠精子畸形率的影响[J].中国环境科学,1994,14(1):53—56.[10] 王爱国,杨克敌,李贤相,等.硒氟联合作用对雄性大鼠生殖毒性的影响[J].中国地方病学杂志,1996,15(4):202—204. [11] 孙平辉,陈晓梅,李青松,等.2×2析因试验设计在2种药物联合作用中的应用[J].白求恩医科大学学报,1996,22(1):25—26.・22・ 干旱环境监测 第18卷。