HGPRT基因突變試驗和SOS-umu顯色試驗在飲水消毒副產(chǎn)物遺傳毒性風險評價中的應(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)遠較單一物質(zhì)復(fù)雜。運用長期動物致癌性試驗及相應(yīng)的人群流行病學(xué)調(diào)查等評價方法來判斷DBPs混合暴露對健康的影響受到現(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)試驗組成的檢測體系，對飲用水中DBPs混合暴露的遺傳毒性效應(yīng)進行

2、安全性評價具有重要現(xiàn)實意義。
　　 目的:應(yīng)用HGPRT（次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶）基因突變試驗和SOS/umu 顯色試驗，對飲用水中具有遺傳毒性或致癌性的13種DBPs的遺傳毒性進行分析和驗證，應(yīng)用微板法對DBPs 致靶細胞的細胞毒性進行研究，評價DBPs的細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)試驗方法，對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行分析和評價，探討哺乳動

3、物細胞HGPRT基因突變試驗及SOS/umu 試驗在飲用水安全性評價中應(yīng)用的可行性，為將其納入到飲水安全性評價體系的合理性提供實驗依據(jù)。
　　 方法：（1）應(yīng)用微板法細胞毒性試驗檢測13種DBPs 致中國倉鼠卵巢細胞CHO及沙門氏菌的細胞毒性。以多劑量水平的DBPs 進行染毒，CHO 細胞染毒時間為72小時，沙門氏菌染毒2小時，結(jié)束后檢測吸光度值，計算相對陰性對照的CHO 細胞或沙門氏菌的生存率。曲線擬合后，計算細胞毒性潛力值。

4、應(yīng)用HGPRT基因突變試驗分析13種DBPs 誘發(fā)CHO 細胞基因突變的能力，每種DBPs 均設(shè)四個染毒劑量、同時設(shè)一個陰性對照和一個陽性對照，染毒時間為4小時。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 顯色試驗檢測13種DBPs 對沙門氏菌DNA的損傷能力，每種DBPs 均設(shè)立多水平的染毒劑量，染毒時間為2小時。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準，經(jīng)曲線擬合后計算遺傳毒性潛力，以

5、此比較13種DPBs 遺傳毒性的強弱。（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污染物。在CHO/HGPRT 試驗中，水樣有機提取物設(shè)四個染毒劑量，分別相當于1.2、6、30及150ml 水樣/ml 培養(yǎng)液，染毒時間為24小時。而SOS/umu 顯色試驗的染毒劑量范圍則相當于1-2000ml 水樣/ml 培養(yǎng)液，染毒時間為2小時。通

6、過HGPRT基因突變頻率的改變及計算SOS/umu的遺傳毒性潛力值評價水樣有機提取物遺傳毒性的強弱。
　　 結(jié)果：（1）根據(jù)細胞毒性潛力值的大小，13種DBPs 致CHO 細胞毒性強弱的排序為：二溴乙腈（DBN）>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 細胞的HGPRT基因突變，它們對CHO 細胞的遺傳毒性潛力排序為：MX>DBN>IA>DBA>DCN>TCN>BA>CA>DCA，有4種DBPs 包括BCN、CN、CH和TCA，在CHO/HGPRT試驗中未檢測到致突變作用。（2）13種DBPs 致沙門氏菌細胞毒性強弱的排序為MX>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)，它們對沙門氏菌的遺傳毒性大小排序為：MX>DBN>IA>BCN>BA>TCN>DBA>DCA，有5種DBPs 包括CN、DCN、CA、TCA和CH 在SOS/umu 顯色試驗中未檢測到遺傳毒性作用。（3）在連續(xù)采集的三個月份水樣中，1月的出廠水及末梢水在最高染毒劑量（150ml/ml）時，可致CHO 細胞的HGPRT基因突變頻率顯著升高。5月的末梢水在30ml/m

9、l的劑量時即可檢測到致突變性。同時，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于各自原水的致突變性。7月的水樣在HGPRT突變試驗中呈陰性結(jié)果。在SOS/umu 試驗中，除5月的原水為陰性外，其余水樣均檢測到致沙門氏菌的遺傳毒性作用。遺傳潛力值大小排序為：出廠水>末梢水>源水（1、5月）；源水>末梢水>出廠水（7月）。
　　 結(jié)論：CHO/HGPRT基因突變試驗和SOS/umu 顯色試驗可有效檢測13種