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Umu试验(又称SOS/Umu试验)现已广泛地应用于化学物质和环境样品的遗传毒性检测,针对Umu试验方法,本文研究了Umu试验中Salmonella typhimuriumTA1535/pSK1002菌种的优化保存条件以及Umu试验的实验条件,并用Umu试验检测实际水样的遗传毒性,评价环境水样的遗传毒性大小,验证菌种保存条件的优化和Umu试验方法的优化。
在菌种保存方面,对菌种保存条件进行优化,用普通冰箱(-20℃)替代超低温冰箱(-80℃)保存菌种,减少复杂的操作,通过菌种活化,能长期维持菌种的活性,对-20℃活化生长曲线&标准曲线与-20℃未活化生长曲线&标准曲线以及传统保存方法的生长曲线&标准曲线的比较,验证了优化保存条件的菌种经活化后可以替代传统保存方法的菌种用于Umu试验。在Umu试验条件的优化方面,首先对菌种的活化区间进行了研究,在生长曲线的对数后期～平衡中期(约6 h)对菌种进行活化,可以得到相对稳定的活化生长曲线,这段生长时期称为菌种的“最佳活化区间”；在活化生长曲线的不同生长时期用不同的稀释倍数进行TGA稀释培养,在对数后期～平衡中期(约7 h),TGA菌液有相对稳定的生长速度,该区间即为“最佳TGA培养区间”；在活化生长曲线的最佳TGA培养区间内,当TGA稀释倍数为0.3～0.4时,菌种的活性最为理想,此稀释倍数为“最佳TGA稀释倍数”。在活化生长曲线的对数后期～平衡中期(7 h)菌种具有很好的活性,并且活性稳定。该阶段处在最佳TGA培养区间内,TGA的稀释培养相对稳定,可实验时间也较长,实验容易操作,菌种活性稳定,因此,对数后期～平衡中期(7h)为“最佳Umu测试区间”。
对实际环境水样的遗传毒性,首先用阳性对照物4-NQO的响应曲线评价了水样预处理方法,验证了在Umu试验中,该水样预处理方法可以用于实际水样的预处理。用Umu试验对尚庄污水处理厂进水和出水水样进行分析,进水和出水的4-NQO等当量毒性TEF值分别为TEF(进水)=12.973μg·L-1,TEF(出水)=7.291μg·L-1,说明进水遗传毒性高,现有处理工艺对污水的遗传毒性有一定的去除率,但出水的遗传毒性仍然较高。通过对卫河新乡市区段河水、污水水体的调查及水样的Umu试验分析,发现上游河水没有受到严重的污染,而上游的各种污水以及市区的污水经由暗渠汇集到骆驼湾污水处理厂,处理后再排入卫河,排水导致下游河水的遗传毒性升高。尚庄污水处理厂排水以及沿途污染较重的污水的注入,致使出新乡市前卫河水的遗传毒性升高。通过尚庄污水处理厂进水、出水水样分析和卫河新乡市区段的水样分析,验证了经过优化保存条件的Salmonella typhimurium TA1535/pSK1002菌种和经过优化的Umu试验方法。