Unternehmen müssen Tests durchführen, um zu beurteilen, wie gefährlich eine Verbindung (z. B. Pestizide, Produktionsabwässer) ist, bevor sie in die Umwelt freigesetzt wird. Aufsichtsbehörden (z. B. die Umweltschutzbehörde) verlangen diese Tests, die funktionieren diese Materialien auf einem Umweltniveau zu halten, das niedrig genug ist, um als sicher für Pflanzen angesehen zu werden und Tiere. Viele Tests untersuchen die Toxizität und umfassen viele verschiedene toxische Endpunkte.
Definition
Ein toxischer Endpunkt ist das Ergebnis einer Studie, die durchgeführt wurde, um zu bestimmen, wie gefährlich ein Stoff ist. Die aus solchen Studien gesammelten Daten werden verwendet, um die relative Toxizität der Verbindung an verschiedene Aufsichtsbehörden und Umwelt-Compliance-Gruppen zu melden. Toxische Endpunkte können Mortalität, Verhalten, Fortpflanzungsstatus oder physiologische und biochemische Veränderungen sein.
Akut vs. Chronische Endpunkte
Toxische Endpunkte sind akut oder chronisch. Akute Studien dauern in der Regel nicht länger als eine Woche und untersuchen Endpunkte wie Mortalität und Verhalten. Bei akuten Studien ist ein üblicher Endpunkt eine LD50, die die Dosis einer Verbindung ist, die erforderlich ist, um die Hälfte der Organismen in der Studie abzutöten. Chronische Studien dauern länger (mehr als eine Woche) und umfassen Endpunkte wie Reproduktion, Langzeitüberleben und Wachstum. Chronische Studien sind wertvoll, weil sie die Auswirkungen extrem niedriger Konzentrationen von Verbindungen untersuchen, die über längere Zeit in der Umwelt verbleiben können (z. B. DDT).
In-vitro vs. In-vivo-Endpunkte
Wissenschaftler führen In-vitro-Studien in Testgefäßen durch, während In-vivo-Studien an lebenden Organismen durchgeführt werden. Endpunkte von In-vitro-Studien sind Veränderungen des Reproduktionsstatus oder des Hormonspiegels. Der Vorteil von In-vivo-Studien besteht darin, dass Forscher die Wirkung der Verbindung auf den gesamten Organismus untersuchen können. In-vitro-Studien sind vorteilhaft und werden oft als ethischer angesehen, da sie keine lebenden Tiere, sondern nur lebende Zellen in Kultur verwenden. In-vivo-Endpunkte können Enzymproduktion oder Genexpression umfassen.
Expositionsroute
Pflanzen und Tiere sind auf verschiedene Weise potentiellen Giftstoffen ausgesetzt. Wasserorganismen werden im Allgemeinen durch das Wasser oder Sediment ausgesetzt. Die toxischen Endpunkte für Landtiere können Daten umfassen, die nach Exposition durch die Luft, Nahrung oder dermal gesammelt wurden.
Verwendung von toxischen Endpunktdaten
Toxizitätsendpunkte werden verwendet, um Toxizitätsschwellenwerte festzulegen, bei denen es sich um Konzentrationen einer Verbindung handelt, unterhalb derer keine schädlichen Wirkungen beobachtet werden.