第五章 結果與討論
5.2 混合毒性試驗結果
再看到圖 5.1.8~圖 5.1.11 的結果,實驗開始後大約第 6~11 天便出現 子代,而後隨著試驗時間增長而增多,這種情形在 control 組和較低的濃度 組更容易看出。平均而言,依然是 Aniline 開始產生子代的時間比較晚,
從此處也可看出 Aniline 對水蚤具有較強的慢毒性危害。
5.2 混合毒性試驗結果
本研究的急毒性混合試驗是利用毒性單位(Toxic unit,TU)之 95%信賴 區間(Confidence interval,CI)來作判別,當 95% CI 小於 1 時,為協同作用 (Synergism);反過來說,當 95% CI 大於 1 時,則為拮抗作用(Antagonism);
若 95% CI 恰好包含 1 時,則判別為相加作用(Simple addition)。
文獻回顧曾提到說,當毒性物質之作用機制不相同時,其混合毒性試 驗結果主要以毒性減弱為主。但依 Chen & Yeh(1996)提出之觀點來看,當 兩毒性物質的劑量反應曲線之斜率甚小時,容易呈現協同作用;反之,若 兩毒性物質之中有一個的劑量反應曲線之斜率甚大時,則易產生拮抗作用。
因此本研究根據 Chen & Yeh 所提出的觀點,利用單一毒性試驗所得之劑量 -反應曲線的斜率去探討此三種不同作用機制毒化物的混合毒性效應,並利 用混合預測模式來預測這三種毒性物質之兩兩混合效應。
實驗首先以毒性單位比 1:1 作混合毒性試驗。表 5.2.1 為急毒性混合 試驗的結果,並和預測之毒性結果做比較,去探討實驗結果和文獻是否有 相符合的地方。圖 5.2.1~5.2.3 為劑量-反應曲線圖。
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[ ]:毒性混合作用;S: synergism;+: simple addition;A: antagonism a:實驗值之 EC50 值(TU)
比對本研究的結果可以發現,只有 Aniline 和 Malathion 的急毒性混合結果 為拮抗作用,但卻和 RA model 所預測的結果不符。另外一個大斜率+小斜 率的組合為 Chloroacetonitrile + Aniline,由於其 95%CI 過大,造成預測結 果呈現簡單相加作用的情況,但其實協同作用亦佔據很大部分,故此兩種 毒化物若同時存在,會比預期上還具有危害性。而在本研究中,只有
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Chloroacetonitrile + Malathion 的混合毒性試驗皆為大斜率的毒化物,為相 加作用。
圖 5.2.1 Chloroacetonitrile & Aniline 之 48hr 混合毒性反應劑量曲線
圖 5.2.2 Chloroacetonitrile & Malathion 之 48hr 混合毒性反應劑量曲線
0.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
Inhibi ti on R ate
Toxic unit (TU) Response base on 48-hr data
0.00
0.10 1.00 10.00 100.00
Inhibi ti on R ate
Toxic unit (TU)
Response base on 48-hr data
Y=7.08+3.39 logZY= 4.87+2.01 logZ
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0.10 1.00 10.00 100.00
Inhibi ti on R ate
Toxic unit (TU) Response base on 48-hr data
0
Dead number
Toxic unit (TU)
Aniline+Malathion
Cloroacetonitrile+Aniline
Chloroacetonitrile+Malathion Y=3.83+2.1 logZ
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由此可看出,不管是 control 組還是濃度組,其 replicates 間的數據變異度 過大,推測原因可能為慢毒性的試驗時間較長(21 天),且試驗生物本身也 容易受到周遭環境影響造成健康度不一致,這些變動因子都可能是使數據 再現性不佳的原因。由表 5.2.2 慢毒性之混合慢毒性結果,若環境中同時 存在著 Chloroacetonitrile 和 Malathion,則可能在極低的暴露濃度下,甚至 是觀察不到危害的濃度下,便會對水體環境生物造成破壞及影響。
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圖 5.2.5 Chloroacetonitrile & Aniline 之混合慢毒性數據計算- NOEC & LOEC
圖 5.2.6 Chloroacetonitrile & Malathion 之混合慢毒性數據計算- NOEC & LOEC
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圖 5.2.7 Aniline & Malathion 之混合慢毒性數據計算- NOEC & LOEC
表 5.2.3 急慢毒性之混合毒性作用
Acute toxicity Chronic toxicity Chloroacetonitrile
+ Aniline
Simple addition [+]
Simple addition [+]
Chloroacetonitrile +
Malathion
Simple sddition [+]
Synergism [S]
Aniline + Malathion
Antagonism [A]
Antagonism [A]
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表 5.2.3 為混合急慢毒性作用比較,除了 Chloroacetonitril + Malathion 這組的作用不相同外,其餘兩組在兩種毒性試驗下所呈現的毒性作用為相 似的。
由表 5.2.4 可觀察到,Chloroacetonitrile 和 Malathio 這組的最高兩個 TU 均無母蚤存活亦無子代數,也可以對應到上述所提到的結果。而在總 出生子代數的部分可以發現,除了母蚤全數死亡的 TU 以外,其餘的總出 生子代數在 TU 值間或 control 組間並無明顯的變化。
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表 5.2.4 Daphnia magna 14days 和 21days 慢毒性混合試驗比較 Chemicals TU Survival(%) Total neonates
14-days 21-days 14-days 21-days
Chloroacetonitrile
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表 5.2.4(續) Daphnia magna 14days 和 21days 慢毒性混合試驗比較 Chemicals TU Survival(%) Total neonates
14-days 21-days 14-days 21-days
Aniline
圖 5.2.8 Chloroacetonitrile+Aniline 21days 慢毒性混合試驗積累性出生子 代數
Cumulative number of neonates
Experiment time (days)
control Chloroacetonitrile + Aniline
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圖 5.2.9 Chloroacetonitrile+Malathion 21days 慢毒性混合試驗積累性出生 子代數
Cumulative number of neonates
Experiment time (days)
control
Cumulative number of neonates
Experiment time (days)
control
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Toxic unit(TU)
Chloroacetonitrile+Aniline
Chloroacetonitrile+Malthion
Aniline+Malathion
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Proportional response relative to controls
Toxic unit(TU)
Chloroacetonitrile+Aniline
Average offspring per female
control
/:no reproduction
/
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圖 5.2.14 21days 混合毒性反應曲線-平均出生子代天數
5.3 Isobologram
本實驗亦利用 isobologram 來描述混合毒性效應,主要是藉由不同的 毒性比例來進行毒性物質混合,以求得其完整的混合毒性結果,並觀察分 析 是 否 有 ” 非 交 互 作 用 “ 以 外 的 情 形 產 生 。 挑 選 的 試 驗 組 別 分 別 為 Chloroacetonitrile+Anilin、Chloroacetonitrile+Malathion 及 Aniline+Malathion 之 48hr 急毒性試驗,下圖 5.3.1~5.3.3 分別為 isobologram 的分析結果。
/:no reproduction
/ / /
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圖 5.3.1 Chloroacetonitrile + Aniline 之 Isobologram 分析圖
圖 5.3.2 Chloroacetonitrile + Malathion 之 Isobologram 分析圖
0
T oxic Units of Aniline
Toxic Units of Chloroacetonitrile
Isobologram
T oxic Units of Malathion
Toxic Units of Chloroacetonitrile
NA
NA CA
Isobologram
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圖 5.3.3 Aniline + Malathion 之 Isobologram 分析圖
可以看到在圖 5.3.2,即 Chloroacetonitrile + Malathion,有部分落在代 表非交互作用的虛線區塊以外,而在圖 5.3.3,也就是 Aniline + Malathion 的組別,幾乎全部都落在虛線區塊以外,由此可以判定在這兩組的混合試 驗中,可能存在著交互作用的毒性效應,才會使得 isobologram 的圖中有 落於虛線外的點。另外一組 Chloroacetonitrile + Aniline 的 isobologram 圖,
其點皆落在 CA(Concentration Addition)作用的虛線下方,呈現出協同的毒 性效應,推測可能是由於非交互作用即交互作用皆存在於這兩種毒化物之
0 0.20.40.60.8 1 1.21.41.61.8 2 2.22.4
T oxic Units of Malathion
Toxic Units of Aniline
NA
NA CA
Isobologram
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