摘要:细菌回复突变试验(Bacterial Reverse Mutation Test),通常也被称为Ames试验,是一种用于检测化学物质是否具有致突变性的重要方法。该试验由美国科学家布鲁斯·艾姆斯(Bruce Ames)在1970年代开发,并广泛应用于评估新化学物
细菌回复突变试验(Bacterial Reverse Mutation Test),通常也被称为Ames试验,是一种用于检测化学物质是否具有致突变性的重要方法。该试验由美国科学家布鲁斯·艾姆斯(Bruce Ames)在1970年代开发,并广泛应用于评估新化学物质(如药物、食品添加剂、农药、化妆品成分等)的致突变潜力。中科检测开展细菌回复突变试验服务,检测报告具有CMA资质。本文将详细介绍细菌回复突变试验的原理、菌种选择、试验方法以及观察终点。
原理
细菌回复突变试验利用了特定类型的突变菌株,这些菌株携带有特定的基因突变,导致它们不能在没有外源性营养物质的培养基中生长。这些突变菌株通常是由于缺失了合成某种必需氨基酸或维生素的能力而呈现营养缺陷型。当将这些菌株暴露于测试化合物中时,如果该化合物具有致突变性,它会诱导这些突变菌株产生基因回复突变,使其重新获得在无外源性营养物质的培养基上生长的能力。因此,通过检测这些回复突变菌株的生长情况,可以评估化合物的致突变性。
菌种选择
细菌回复突变试验通常使用几种常见的突变菌株,其中最常用的是沙门氏菌(Salmonella typhimurium)和大肠杆菌(Escherichia coli)。这些菌株的野生型(wild type)即原养型(prototroph)菌株能够自行合成组氨酸(histidine)或色氨酸(tryptophan)等必需氨基酸,但试验所使用的测试菌株(tester strain)为其突变体(mutant),是营养缺陷型(auxotroph),不能自行合成这些氨基酸。在相应营养物缺乏的培养基中,这些突变菌株不能生长,但如果受试物具有致突变性并诱导了回复突变,则这些菌株将能够重新获得生长能力。
细菌回复突变试验的步骤如下:
预实验:对未知或怀疑对试验菌株有抑制作用的试验样品,应进行预实验。在有或无代谢活化的情况下,用回复突变的菌落数来评估样品是否有细胞毒性。如有抑制作用,则需对试验样品进行梯度稀释,直至找到无细胞毒性的浓度范围。
主试验:使用移液器将冷冻保存的菌株培养物接种于营养肉汤培养基中,在恒温培养箱中培养至对数增长期。然后,将融化好的顶层培养基分装于无菌小试管中,并加入试验菌株的新鲜菌液、试验样品浸提液(或阴性、阳性对照液)以及代谢活化剂(如需要)。轻轻混匀后,迅速将此混合物倒入已经固化的底层培养基平皿中,转动平皿使顶层培养基均匀分布,并平放固化。最后,将平皿倒置于恒温培养箱中培养一定时间(通常为48-72小时)。
观察与记录:培养结束后,计数并记录每个平皿的菌落数。根据菌落数的增加情况来判断受试样品是否具有致突变性。
观察终点
细菌回复突变试验的观察终点是回复突变菌株的生长情况,即菌落数的增加。如果受试样品导致试验菌株的菌落数显著增加,超过了阴性对照组的自发回复突变菌落数范围,并且这种增加在至少一个或多个浓度条件下具有可重复性和统计学意义,则认为受试样品具有致突变性。阳性对照组的菌落数应与阴性对照组菌落数存在显著性增加,以验证试验的有效性。
结论
细菌回复突变试验是一种可靠的初筛工具,用于评估化学物质的致突变性。然而,它并不是唯一的评估方法。为了全面了解化合物的遗传毒性和潜在的致癌风险,通常需要结合其他的遗传毒性测试方法和更复杂的体内实验。此外,由于各种测试菌株的突变基因热点不同,对化学结构类型不同的物质感受性也不同,因此在选择测试菌株时需要考虑其覆盖的基因突变类型和热点。通过不断优化和完善试验方法和技术手段,我们可以更好地保障人类健康和环境安全。
来源:九焰山灰太狼