国际饮用水安全评价及致突变性检测方法的研究进展
【摘 要】饮用水的安全已成为影响人类生命安全和健康的重要因素，本文着重介绍目前国际饮用水安全评价体系的主要关注点，及安全评价体系所关注的一个重要方向――致突变性的检测技术目前的研究进展。
【关键词】Ames试验；致突变性；饮用水；标准体系
前言
日益发展的工业在不断提升人们生活水平的同时，也迫使人们不得不面对日益严峻的水污染问题[1]。饮用不安全水导致的各种消化类、传染类疾病不断侵蚀着人类的健康，使人类生活质量大打折扣。目前，饮用水对人体的主要危害主要包括三大类：一、可能导致传染病传播和流行；二、可能诱发癌变、基因突变等；三、可能引起人类出现各种急、慢性中毒甚至畸变等远期危害。其中，物质的致癌性和致突变性之间关联度高，因此，通过加强对饮用水污染无致突变性的安全评价，对于预防人类癌症，意义重大。[2]
1.国际饮用水安全评价体系
1.1 WHO《饮用水水质准则》
WHO《饮用水水质准则》迄今共三版，（1983～1984年、1993～1997年、2004年版），
并于2006年进行增补。其内容包括了微生物指标、具健康意义的化学指标和放射性指标等。
1.2 EC《饮用水水质指令》
迄今为止，欧洲共同体共发布了两版《饮用水水质指令》，时间分别为1980年和1998年。相较而言，98版有两大特点：一、更强调标准值的科学性；二、更加强调与WHO《饮用水水质准则》限定准则值的统一性。由于要考兼顾不同发展水平、不同时期加入、不同气候环境地理情况的众成员国的要求，EC《饮用水水质指令》既设置了基本的微生物、毒性、感官和理化指标，有采取对指标的限制相对较宽松及灵活的规定，其成员国可针对国内实际情况综合考虑，在其基础上增加相应的指标数，同时设定适合自身的浊度和色度指标数值。
1.3 USEPA《国家饮用水水质标准》
由美国环保局EPA最早于1914年颁布了《公共卫生署饮用水水质标准》，及至1962年共经历了四次修订；1974年，《安全饮用水法》获国会通过，之后，EPA于1975年发布《饮用水一级规程》（强制性），以及于四年后发布《饮用水二级规程》（非强制性）。饮用水标准及至2006年共进行了四次修订。现行标准将有机物、无机物、微生物和放射性指标（合共98项）列入强制指标，将感官及容貌影响指标（合共15项）列为非强制性指标。
2.致突变性检测技术的研究进展
2.1 Ames试验法
目前，国际通用的体外致突变性检测使用的常规方法是细菌基因突变――Ames试验法。主要是用于检测碱基突变导致遗传毒性的传统方法，其基本原理是利用鼠伤寒沙门氏菌（Salmonellatyphymurium）组氨酸缺陷型突变菌株（His-）回复突变性对致突变物质进行检测。正常情况下，His-菌株因无法合成组氨酸而无法在不含His的培养基上生长，然而，当受到致突变性物质的作用（部分反应需要在肝微粒体酶系作用下），His-菌株发生回复突变，成为野生菌株，重新具备合成His的能力，即使在缺乏His的培养基上也可生长。通过受试物对His-菌株的回复突变的作用影响，计数每个平皿的回变菌落数，可得出受试物的致突变性。
实验选用鼠伤寒沙门氏菌TA98（移码突变型）、TA100（碱基置换突变型）、TA102（对醛、过氧化物及DNA交联剂较敏感）菌株，经R因子、回复突变数、菌株鉴定后进行试验。针对不同的菌株，使用不同的诱变剂。叶虹、郑卫东等[3]使用1，8-二羟基蒽醌50～100 μg作为TA102 的诱变剂，发现其对TA102有明显诱变性，呈明显的剂量-反应关系，且对于加或不加S9，对结果无明显影响。张青碧等[4]使用TNO （ 阳性对照剂量2μg/ml ） 和叠氮化钠（ 阳性对照剂量15μg/ml ）分别作为TA98、TA100的阳性对照剂检测当地饮用水的致突变性作用；
2.2 改良方法简介
Ames试验是常用的传统检测方法，已获得国际普遍认可，但由于其对于含组氨酸成分的检测物质会呈现假阳性。因此，并不适用于部分特定的食品及化妆品。针对该问题，研究人员作了相应的方法改良，其中包括：1.着重通过预处理样品[5]等，如Aeschbache[5]使用抽提法，通过去除易致使试验结果呈现假阳性的组氨酸等以达到上述要求；2.使用其他菌种进行试验，使试验结果避免受到上述原因的影响[6]；3.波动实验，操作较繁复，不易推广；4.使用原有菌株的突变频率进行检验判定试验结果，该方法因机理未甚明确而难以推广；5金建玲等运用修正的Ames方法，通过增设哺乳动物骨髓细胞染色体畸变实验以及组氨酸阴性对照，排除了试验中的假阳性结果[6]。另外，还有研究人员分析了其他的检测体系，如利用lac Z，即β半乳糖苷酶基因以及GFP，即绿色荧光蛋白基因等作为报告基因，前者有较高的灵敏度，后者灵敏度相对较低，但可以排除颜色的干扰；还有SOS反应体系，通过原核生物为确保细胞可以继续存活而在必要时牺牲遗传信息保真性的自我保护机制作为反应原理，其中涉及的rec A等基因是参与DNA损伤修复的，在正常情况下，SOS体系中的基因被Lex A 基因抑制而不表达，当接触诱变剂时，rec A蛋白由于受到激活而降解Lex A蛋白，使一系列相关基因得以表达，由此启动SOS系统，该机理已被研究人员用以作为设计检测诱变物质的试验[7]。
3.结论与展望
饮用水的安全与人类的健康息息相关，南州自来水厂的事件又再一次引起了人们对食品和饮用水安全问题的强烈关注。通过了解国际现行饮用水安全评价体系的关注点和对相关检测方法现有的技术水平，可为日后随着人类社会不断进步而找寻、探索更科学、合理的饮用水安全评价和检测体系提供理论基础。
参考文献：
[1]王硕.国际饮用水安全评价[J].食品研究与开发，2009，11：182-185.
[2]郝召.生物样品体外致突变高通量检测方法研究进展[J].应用与环境生物学报，2012，18（3）：518-523.
[3]叶虹，郑卫东等.比较两种推荐的TA102菌株间接诱变剂的致突变性[J].环境与职业医学：2002，19（4）.
[4]张青碧，陈志群等.Ames试验在泸州市饮水致突变性检测中的应用[J].泸州医学院学报：2003，26（6）：495-496.
[5]Aeschbacher H， Finot P A，Wolleb U. Interactions of histidine-containing test substances and extraction methods with the Ames mulagenicity test [J]. Mutat Res， 1983，113：103-106.
[6]金建玲，田尧，刘波，张辉，高培基.用修正的Ames方法检验三棱水煎液的体外致突变性. W第七届中药新药研究与开发信息会议：2009，10.
[7] Burckhardt SE， Woodgate R， Scheuermann RH， Echols H. UmuD mutagenesis protein of Escherichia coli： Overproduction， purification， and cleavage by Rec A. ProcNatlAcadSci USA ，1988，85：1811-1815.