Practica de Probit Logit-CL50 Adaptado de: https://alvaroalonsodocencia.wikispaces.com/Probit-CL50

Objetivo de la Práctica El objetivo de la práctica es calcular las CL50 (concentración letal 50) a 96 horas de un tóxico en dos especies de invertebrados acuáticos y comparar qué especies es más sensible para un tóxico determinado

Objetivo de la Práctica Para ello se realizará una regresión lineal entre la concentración de tóxico (variable independiente) y la respuesta de una población (mortalidad=variable dependiente). La técnica estadística a emplear será regresiones de tipo Logit y Probit.

¿Qué es la Regresión Probit y qué utilidad tienen en Ecotoxicología? La regresión Probit es un tipo particular de regresión lineal que se construye para conocer la relación que existe entre una variable independiente (la concentración de tóxico) y una variable dependiente (la respuesta = mortalidad) para una especie y un tiempo de exposición al tóxico (normalmente 48 o 96 horas).

¿Qué es la Regresión Probit y qué utilidad tienen en Ecotoxicología? Para ello la respuesta acumulada de los organismos (mortalidad acumulada) se transforma a unidades probit (eje Y) y la concentración de tóxico se transforma logarítmicamente (eje X). El resultado es una recta en la cual podemos interpolar el 50% de la respuesta y conocer que concentración de tóxico causa esa respuesta (CL50).

¿Qué es la Regresión Probit y qué utilidad tienen en Ecotoxicología? La CL50 (para un tiempo dado, normalmente 48 o 96 horas) es la concentración letal 50, es decir la concentración de tóxico necesaria para causar la muerte del 50% de la población de estudio en un tiempo determinado (la DL50 sería la dosis letal 50, y se utiliza cuando conocemos la cantidad de tóxico que hay en el interior del organismo).

¿Qué es la Regresión Probit y qué utilidad tienen en Ecotoxicología? La CL50 (o CE50 cuando el parámetro que se estudia es diferente a la mortalidad) es útil en ecotoxicología para: Comparar sensibilidades entre diferentes especies para un mismo tóxico. Comparar toxicidad de varios compuestos para una misma especie. En la Evaluación del Riesgo Ambiental de los tóxicos. Es un parámetro que se suele utilizar para exposiciones cortas (=agudas o a corto plazo), y por tanto suele emplear concentraciones relativamente altas de tóxico.

Calcular la CL50 Es necesario realizar una regresión concentración-respuesta. Si se representa la mortalidad acumulada en % (en el eje Y) y la concentración en el eje X (log-ln trasformado) de los datos lo que obtenemos es una respuesta de tipo sigmoidal:

Calcular la CL50

Calcular la CL50 El objetivo principal de la transformación probit es hacer lineal la relación entre dosis-respuesta. La transformación probit procede de la Normal Equivalent Deviation (NED), que es la proporción de mortalidad expresada en unidades de desviación estándard de la media de una curva normal. Se suele sumar 5 a la NED para evitar valores negativos. La respuesta de nuestra población se debe ajustar a una distribución normal del tipo:

Si transformamos el eje Y en unidades Probit (50% es 0, 84% es 1, 16% es -1, etc.) y el eje X en logaritmo lo que obtenemos es una recta del tipo (fijaros que el eje Y se encuentra en escala probit pero no en unidades probit):

Debido a que el modelo de regresión siempre tiene asociado un grado de incertidumbre, el valor de CL50 tiene unos límites de confianza, que normalmente se expresan al 95%, es decir hay un 95% de probabilidades que nuestro valor de CL50 se encuentre dentro de ese intervalo. De tal manera que la CL50 para una especie concreta se expresa de la forma: CL50 96 horas = X (X1-X2) Siendo X el valor de CL50 predicho por el modelo, y X1 y X2 el límite inferior y superior, respectivamente.

Utilidad en Ecotoxicología Si tenemos dos valores de CL50 con sus límites para dos especies podemos comparar estadísticamente que especie es más sensible a un tóxico concreto. Si los límites de confianza entre las dos especies no solapan se puede afirmar que una de las especies es más sensible que la otra con una p de 0.05 (es decir hay un 5% de probabilidades que esa afirmación sea incorrecta).

Utilidad en Ecotoxicología En ecotoxicología la CL50 nos informa de la sensibilidad de la especie a un compuesto concreto, lo cual nos puede ayudar a determinar criterios de calidad (límites máximos de contaminante que pueden estar presentes en el ecosistema a corto plazo).

Utilidad en Ecotoxicología Un método para determinar un criterio de calidad es basarse en la especie más sensible del ecosistema, por lo tanto el resto de especies no se verán afectadas si se respeta ese límite. También, si en un proceso industrial tenemos la posibilidad de utilizar dos compuestos químicos podemos utilizar aquel compuesto que presenta una más baja toxicidad (en base a valores de CL50)

Practica Cálculo de las CL50 a 96 horas (y sus límites de confianza) para dos especies de macroinvertebrados bentónicos: Eulimnogammarus toletanus y Polycelis felina

Datos de Experimento Las dos especies son de agua dulce. La primera es una anfípodo y la segunda es una planaria (Turbellaria). Para cada especie se situaron 10 individuos en pocillos de 100 ml de volumen y se emplearon 5 concentraciones crecientes de nitrito (NO2-) y un control (sin nitrito), para cada especies y tratamiento se emplearon tres réplicas por tratamiento).

Datos de Experimento

Datos de Experimento Cada día se renovaron las soluciones de tóxico y del agua de los controles para evitar la oxidación del nitrito a nitrato y para evitar la acumulación de desechos procedentes de los animales (es un bioensayo estático con renovación diaria). Tras 96 horas se cuantificó la mortalidad en cada una de las réplicas (=pocillos), contando el número de organismos muertos.

Resultados Concentración PF (mg N-NO2/l) Respuesta PF (nº total) Total Concentración ET Respuesta ET control 10 1 30 2 0.5 4 50 5 6 3 100 7 8 150 9 200

Sigue las instrucciones… https://www.youtube.com/watch?v=mkX6NEqy-lo En nuestro caso, usa el promedio de cada concentración. Envía a mi correo con gráficos correctamente etiquetados. Nombre de archivo: Probit_suapellido.xlsx