HGPRT基因突變?cè)囼?yàn)和SOS-umu顯色試驗(yàn)在飲水消毒副產(chǎn)物遺傳毒性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究.pdf

1、飲用水經(jīng)消毒處理后產(chǎn)生大量消毒副產(chǎn)物，研究表明一些飲用水消毒副產(chǎn)物（DBPs）具有遺傳毒性和/或致癌性，是影響飲水安全的重要因素。飲用水中DBPs成分繁多，均以混合暴露的形式作用于人體，且生物學(xué)效應(yīng)遠(yuǎn)較單一物質(zhì)復(fù)雜。運(yùn)用長(zhǎng)期動(dòng)物致癌性試驗(yàn)及相應(yīng)的人群流行病學(xué)調(diào)查等評(píng)價(jià)方法來判斷DBPs混合暴露對(duì)健康的影響受到現(xiàn)有技術(shù)手段限制還存在諸多困難。因此，構(gòu)建一套由多種短期遺傳毒理學(xué)試驗(yàn)組成的檢測(cè)體系，對(duì)飲用水中DBPs混合暴露的遺傳毒性效應(yīng)進(jìn)行

2、安全性評(píng)價(jià)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
　　 目的:應(yīng)用HGPRT（次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶）基因突變?cè)囼?yàn)和SOS/umu 顯色試驗(yàn)，對(duì)飲用水中具有遺傳毒性或致癌性的13種DBPs的遺傳毒性進(jìn)行分析和驗(yàn)證，應(yīng)用微板法對(duì)DBPs 致靶細(xì)胞的細(xì)胞毒性進(jìn)行研究，評(píng)價(jià)DBPs的細(xì)胞毒性與遺傳毒性之間的關(guān)系，豐富該13種DBPs的毒理學(xué)資料。應(yīng)用上述遺傳毒理學(xué)試驗(yàn)方法，對(duì)加氯消毒前后的水樣提取物的致突變性和遺傳毒性特征進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，探討哺乳動(dòng)

3、物細(xì)胞HGPRT基因突變?cè)囼?yàn)及SOS/umu 試驗(yàn)在飲用水安全性評(píng)價(jià)中應(yīng)用的可行性，為將其納入到飲水安全性評(píng)價(jià)體系的合理性提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　 方法：（1）應(yīng)用微板法細(xì)胞毒性試驗(yàn)檢測(cè)13種DBPs 致中國倉鼠卵巢細(xì)胞CHO及沙門氏菌的細(xì)胞毒性。以多劑量水平的DBPs 進(jìn)行染毒，CHO 細(xì)胞染毒時(shí)間為72小時(shí)，沙門氏菌染毒2小時(shí)，結(jié)束后檢測(cè)吸光度值，計(jì)算相對(duì)陰性對(duì)照的CHO 細(xì)胞或沙門氏菌的生存率。曲線擬合后，計(jì)算細(xì)胞毒性潛力值。

4、應(yīng)用HGPRT基因突變?cè)囼?yàn)分析13種DBPs 誘發(fā)CHO 細(xì)胞基因突變的能力，每種DBPs 均設(shè)四個(gè)染毒劑量、同時(shí)設(shè)一個(gè)陰性對(duì)照和一個(gè)陽性對(duì)照，染毒時(shí)間為4小時(shí)。繪制劑量-反應(yīng)關(guān)系曲線，以斜率做為遺傳毒性潛力值。應(yīng)用SOS/umu 顯色試驗(yàn)檢測(cè)13種DBPs 對(duì)沙門氏菌DNA的損傷能力，每種DBPs 均設(shè)立多水平的染毒劑量，染毒時(shí)間為2小時(shí)。以酶活性誘導(dǎo)比值超過2 作為判定DBPs 為遺傳毒性陽性的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)曲線擬合后計(jì)算遺傳毒性潛力，以

5、此比較13種DPBs 遺傳毒性的強(qiáng)弱。（2）分別采集1、5及7月武漢市某水廠以漢江水為水源的原水、消毒處理后的出廠水及管網(wǎng)末梢水，水樣酸化(pH=2)后，以XAD-2大孔樹脂提取水樣有機(jī)污染物。在CHO/HGPRT 試驗(yàn)中，水樣有機(jī)提取物設(shè)四個(gè)染毒劑量，分別相當(dāng)于1.2、6、30及150ml 水樣/ml 培養(yǎng)液，染毒時(shí)間為24小時(shí)。而SOS/umu 顯色試驗(yàn)的染毒劑量范圍則相當(dāng)于1-2000ml 水樣/ml 培養(yǎng)液，染毒時(shí)間為2小時(shí)。通

6、過HGPRT基因突變頻率的改變及計(jì)算SOS/umu的遺傳毒性潛力值評(píng)價(jià)水樣有機(jī)提取物遺傳毒性的強(qiáng)弱。
　　 結(jié)果：（1）根據(jù)細(xì)胞毒性潛力值的大小，13種DBPs 致CHO 細(xì)胞毒性強(qiáng)弱的排序?yàn)椋憾逡译妫―BN）>碘乙酸（IA）>溴氯乙腈（BCN）>溴乙酸（BA）>3-氯-4-（二氯甲基）-5 羥基-2（5 氫）-呋喃酮（MX）>二氯乙腈（DCN）>氯乙腈（CN）>三氯乙腈（TCN）>二溴乙酸（DBA）>氯乙酸（CA）>水合氯醛

7、（CH）>二氯乙酸（DCA）>三氯乙酸（TCA）。13種DBPs中有9種可明顯誘導(dǎo)CHO 細(xì)胞的HGPRT基因突變，它們對(duì)CHO 細(xì)胞的遺傳毒性潛力排序?yàn)椋篗X>DBN>IA>DBA>DCN>TCN>BA>CA>DCA，有4種DBPs 包括BCN、CN、CH和TCA，在CHO/HGPRT試驗(yàn)中未檢測(cè)到致突變作用。（2）13種DBPs 致沙門氏菌細(xì)胞毒性強(qiáng)弱的排序?yàn)镸X>IA>DBN>BCN>BA>TCN>DCN>CA>DCA>DBA>C

8、N>TCA>CH。13種DBPs中有8種可明顯誘導(dǎo)沙門氏菌的SOS 反應(yīng)，它們對(duì)沙門氏菌的遺傳毒性大小排序?yàn)椋篗X>DBN>IA>BCN>BA>TCN>DBA>DCA，有5種DBPs 包括CN、DCN、CA、TCA和CH 在SOS/umu 顯色試驗(yàn)中未檢測(cè)到遺傳毒性作用。（3）在連續(xù)采集的三個(gè)月份水樣中，1月的出廠水及末梢水在最高染毒劑量（150ml/ml）時(shí)，可致CHO 細(xì)胞的HGPRT基因突變頻率顯著升高。5月的末梢水在30ml/m

9、l的劑量時(shí)即可檢測(cè)到致突變性。同時(shí)，在最高的染毒劑量下，1月的出廠水及末梢水、5月的末梢水的致突變性均強(qiáng)于各自原水的致突變性。7月的水樣在HGPRT突變?cè)囼?yàn)中呈陰性結(jié)果。在SOS/umu 試驗(yàn)中，除5月的原水為陰性外，其余水樣均檢測(cè)到致沙門氏菌的遺傳毒性作用。遺傳潛力值大小排序?yàn)椋撼鰪S水>末梢水>源水（1、5月）；源水>末梢水>出廠水（7月）。
　　 結(jié)論：CHO/HGPRT基因突變?cè)囼?yàn)和SOS/umu 顯色試驗(yàn)可有效檢測(cè)13種