鼠傷寒沙門氏菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)(Ames試驗(yàn),Salmonella Typhimurium / Reverse Mutation Assay)于 1975年建立并不斷發(fā)展完善,目前已被世界各國(guó)廣為采用,已經(jīng)成為毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)室必需開展的重要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。Ames實(shí)驗(yàn)用于檢測(cè)待分析物質(zhì)的致突變作用,該驗(yàn)靈敏、高效、檢測(cè)范圍廣。
Ames 試驗(yàn)原理
Ames 試驗(yàn)利用鼠傷寒沙門氏組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株,該缺陷型菌株不能合成組氨酸,故在缺乏組氨酸的培養(yǎng)基上,僅少數(shù)自發(fā)回復(fù)突變的細(xì)菌生長(zhǎng);假如有致突變物存在,則營(yíng)養(yǎng)缺陷型的細(xì)菌誘導(dǎo)回復(fù)突變成原養(yǎng)型,因而能生長(zhǎng)形成菌落,據(jù)此判斷受試物是否為致突變物。某些致突變物需要代謝活化后才能引起回復(fù)突變, 故需加入經(jīng)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)的大鼠肝制備的 S9混合液。北京匯智泰康醫(yī)藥技術(shù)有限公司針對(duì)Ames試驗(yàn)開發(fā)Ames試劑盒, 本試劑盒省去了培養(yǎng)基成分準(zhǔn)備、誘導(dǎo) S9 制備、菌株 鑒定、菌株培養(yǎng)等時(shí)間,可以直接使用,大大縮短了實(shí)驗(yàn)周期;試劑盒各成分均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),無(wú)雜菌污染,菌株特性與活菌數(shù)目以及誘導(dǎo) S9 活性均符合 Ames 試驗(yàn)要求,實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠、重現(xiàn)性高。Ames試劑盒應(yīng)用廣泛,可進(jìn)行食品與飲用水、化學(xué)品、洗滌劑、消毒劑、食品添加劑、藥物殘留、化妝品、容器與包裝材料等多個(gè)方面的遺傳毒理學(xué)檢測(cè)。
Ames試驗(yàn)導(dǎo)則
1 范圍
本規(guī)范確定了鼠傷寒沙門氏菌/回復(fù)突變?cè)囼?yàn)的基本原則、要求和方法。
本規(guī)范適用于化妝品原料及其產(chǎn)品的基因突變檢測(cè)。
2 規(guī)范性引用文件
OECD Guidelines for Testing of Chemicals (No.471,Adopted:21,July 1997)。
3 定義
3.1 回復(fù)突變(Reverse mutation)
細(xì)菌在化學(xué)致突變物作用下由營(yíng)養(yǎng)缺陷型回變到原養(yǎng)型(prototroph)。
3.2 基因突變 (Gene mutation)
在化學(xué)致突變物作用下細(xì)胞DNA中堿基對(duì)的排列順序發(fā)生變化。
3.3 堿基置換突變 (Base substitution mutation)
引起DNA鏈上一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)的置換。
堿基置換有轉(zhuǎn)換(transition)和顛換(transversion)兩種形式。
轉(zhuǎn)換是DNA鏈上的一個(gè)嘧啶被另一嘧啶所替代,或一個(gè)嘌呤被另一嘌呤所代替。
顛換是DNA鏈上的一個(gè)嘧啶被另一嘌呤所替代,或一個(gè)嘌呤被另一嘧啶所代替。
3.4 移碼突變( Frameshift mutation)
引起DNA鏈上增加或缺失一個(gè)或多個(gè)堿基對(duì)。
3.5 鼠傷寒沙門氏菌/回復(fù)突變?cè)囼?yàn)( Salmonella typhimurium/reverse mutation assay)
利用一組鼠傷寒沙門氏組氨酸缺陷型試驗(yàn)菌株測(cè)定引起沙門氏菌堿基置換或移碼突變的化學(xué)物質(zhì)所誘發(fā)的組氨酸缺陷型(his-)→原養(yǎng)型(his+)回復(fù)突變的試驗(yàn)方法。
3.6 S
9
經(jīng)多氯聯(lián)苯(PCB混合物)或苯巴比妥鈉和β-萘黃酮結(jié)合誘導(dǎo)的大鼠制備肝勻漿,在9000g下離心10min后的肝勻漿上清液。
4 原理
鼠傷寒沙門氏組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株不能合成組氨酸,故在缺乏組氨酸的培養(yǎng)基上,僅少數(shù)自發(fā)回復(fù)突變的細(xì)菌生長(zhǎng)。假如有致突變物存在,則營(yíng)養(yǎng)缺陷型的細(xì)菌回復(fù)突變成原養(yǎng)型,因而能生長(zhǎng)形成菌落,據(jù)此判斷受試物是否為致突變物?墒褂帽本﹨R智泰康醫(yī)藥技術(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的Ames試劑盒,試劑盒省去了培養(yǎng)基成分準(zhǔn)備、誘導(dǎo) S9 制備、菌株 鑒定、菌株培養(yǎng)等時(shí)間,可以直接使用,大大縮短了實(shí)驗(yàn)周期。
某些致突變物需要代謝活化后才能引起回復(fù)突變, 故需加入經(jīng)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)的大鼠肝制備的S
9混合液。
5 儀器和設(shè)備
培養(yǎng)箱、恒溫水浴、振蕩水浴搖床、壓力蒸汽消毒器、干熱烤箱、低溫冰箱(-80℃) 或液氮生物容器、普通冰箱、天平(精密度0.1g和0.0001g)、混勻振蕩器、勻漿器、菌落計(jì)數(shù)器、低溫高速離心機(jī),玻璃器皿等。
6 培養(yǎng)基和試劑
6.1 0.5mmol/L組氨酸-0.5mmol/L生物素溶液
成分: L-組氨酸(MW 155) 78mg
D-生物素(MW 244) 122mg
加蒸餾水至 1000mL
配制:將上述成分加熱,以溶解生物素,然后在0.068MPa下高壓滅菌20min。貯于4℃冰箱。
6.2 頂層瓊脂培養(yǎng)基
成分: 瓊脂粉 1.2g
氯化鈉 1.0g
加蒸餾水至 200mL
配制:上述成分混合后,于0.103MPa下高壓滅菌30min。實(shí)驗(yàn)時(shí),加入0.5mmol/L組氨酸—0.5mmol/L生物素溶液20mL。
6.3 Vogel-Bonner (V-B) 培養(yǎng)基E
成分:枸椽酸(C
6H
8O
7·H
2O) 100g
磷酸氫二鉀(K
2HPO
4) 500g
磷酸氫銨鈉(NaNH
4HPO
4·4H
2O) 175g
硫酸鎂(MgSO
4·7H
2O) 10g
加蒸餾水至 1000mL
配制:先將前三種成分加熱溶解后,再將溶解的硫酸鎂緩緩倒入容量瓶中,加蒸餾水至1000mL。于0.103MPa下高壓滅菌30min。儲(chǔ)于4℃冰箱。
6.4 20%葡萄糖溶液
成分:葡萄糖 200g
加蒸餾水至 1000mL
配制:加少量蒸餾水加溫溶解葡萄糖,再加蒸餾水至1000mL。于0.068MPa下高壓滅菌20min。儲(chǔ)于4℃冰箱。
6.5 底層瓊脂培養(yǎng)基
成分:瓊脂粉 7.5g
蒸餾水 480mL
V-B培養(yǎng)基E 10mL
20%葡萄糖溶液 10mL
配制:首先將前兩種成分于0.103MPa下高壓滅菌30min后,再加入后兩種成分,充分混勻倒底層平板。按每皿25mL制備平板,冷凝固化后倒置于37℃培養(yǎng)箱中24h,備用。
6.6 營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基
成分:牛肉膏 2.5g
胰 胨 5.0g
磷酸氫二鉀(K
2HPO
4) 1.0g
加蒸餾水至 500mL
配制:將上述成分混合后,于0.103MPa下高壓滅菌30min。儲(chǔ)于4℃冰箱。
6.7 鹽溶液(1.65mol/L KCl+0.4mol/L MgCl
2)
成分:氯化鉀(KCl) 61.5g
氯化鎂(MgCl
2·6H
2O) 40.7g
加蒸餾水至 500mL
配制:在水中溶解上述成分后,于0.103MPa下高壓滅菌30min。儲(chǔ)于4℃冰箱。
6.8 0.2mol/L磷酸鹽緩沖液(pH7.4)
成分:磷酸二氫鈉(NaH
2PO
4·2H
2O) 2.965g
磷酸氫二鈉(Na
2HPO
4·12H
2O) 29.015g
加蒸餾水至 500mL
配制:溶解上述成分后,于0.103MPa下高壓滅菌30min。儲(chǔ)于4℃冰箱。
6.9 S
9混合液
成分 每毫升S
9混合液
肝S
9 100ml
鹽溶液 20ml
滅菌蒸餾水 380ml
0.2mol/L磷酸鹽緩沖液 500ml
輔酶II(NADP) 4mmol
6-磷酸葡萄糖(G-6-P) 5mmol
配制:將輔酶II和6-磷酸葡萄糖置于滅菌三角瓶?jī)?nèi)稱重,然后按上述相反的次序加入各種成分, 使肝S
9加到已有緩沖液的溶液中。該混合液必須臨用現(xiàn)配,并保存于冰水浴中。實(shí)驗(yàn)結(jié)束,剩余S
9混合液應(yīng)該丟棄。
6.10 菌株鑒定用和特殊用途試劑
6.10.1 組氨酸—生物素平板
成分:瓊脂粉 15g
蒸餾水 944mL
(V-B)培養(yǎng)基E 20mL
20%葡萄糖 20mL
滅菌鹽酸組氨酸水溶液(0.5g/100mL) 10mL
滅菌0.5mmol/L生物素溶液 6mL
配制:高壓滅菌瓊脂和水后,將滅菌20%葡萄糖,V-B培養(yǎng)基和組氨酸溶液加進(jìn)熱的瓊脂溶液中。待溶液稍為冷卻后,加入滅菌生物素,混勻,澆制平板。
6.10.2 氨芐青霉素平板和氨芐青霉素/四環(huán)素平板
成分:瓊脂粉 15g
蒸餾水 940mL
(V-B)鹽溶液 20mL
20%葡萄糖 20mL
滅菌鹽酸組氨酸溶液(0.5g/100mL) 10mL
滅菌0.5mmol/L生物素溶液 6mL
氨芐青霉素溶液(8mg/mL于0.02mol/LNaOH中) 3.15mL
四環(huán)素溶液(8mg/mL于0.02mol/L HCl中) 0.25mL
配制:瓊脂和水高壓滅菌20min,將無(wú)菌的葡萄糖、VB鹽溶液和組氨酸—生物素溶液加進(jìn)熱的溶液中去,混勻。冷卻至大約50℃,無(wú)菌條件下加入四環(huán)素溶液和/或氨芐青霉素溶液。
應(yīng)該在傾注瓊脂平板后幾天內(nèi),制備主平板。
6.10.3 營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板
成份:瓊脂粉 7.5g
營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基 500mL
配制:于0.103MPa下高壓滅菌30min后傾注平板。
7 試驗(yàn)菌株及其生物學(xué)特性鑒定
7.1 試驗(yàn)菌株
采用TA97、TA98、TA100和TA102一組標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試菌株。
7.2 生物學(xué)特性鑒定
新獲得的或長(zhǎng)期保存的菌種,在試驗(yàn)前必須進(jìn)行菌株的生物特性鑒定。菌株鑒定的判斷標(biāo)準(zhǔn),如表1所示。
表1 試驗(yàn)菌株鑒定的判斷標(biāo)準(zhǔn)
菌株 |
組氨酸
缺陷 |
脂多糖屏障缺損 |
氨芐青霉素抗性 |
切除修復(fù)缺損 |
四環(huán)素
抗性 |
自發(fā)回變菌落數(shù)* |
TA97
TA98
TA100
TA102 |
+
+
+
+ |
+
+
+
+ |
+
+
+
+ |
+
+
+
- |
-
-
-
+ |
90-180
30-50
100-200
240-320 |
注 |
“+”表示需要組氨酸 |
“+”表示具有rfa突變 |
“+”表示具有R因子 |
“+”表示具有△uvrB突變 |
“+”表示具有pAQ1質(zhì)粒 |
*在體外代謝活化條件下自發(fā)回變菌落數(shù)略增 |
7.2.1 組氨酸缺陷
原理:組氨酸缺陷型試驗(yàn)菌株本身不能合成組氨酸,只能在補(bǔ)充組氨酸的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),而在缺乏組氨酸的培養(yǎng)基上,則不能生長(zhǎng)。
鑒定方法:將測(cè)試菌株增菌液分別于含組氨酸培養(yǎng)基平板和無(wú)組氨酸平板上劃線,于37℃下培養(yǎng)24h后觀察結(jié)果。
結(jié)果判斷:組氨酸缺陷型菌株在含組氨酸平板上生長(zhǎng),而在無(wú)組氨酸平板上則不能生長(zhǎng)。
7.2.2 脂多糖屏障缺損
原理:具有深粗糙(rfa)的菌株,其表面一層脂多糖屏障缺損,因此一些大分子物質(zhì)如結(jié)晶紫能穿透菌膜進(jìn)入菌體,從而抑制其生長(zhǎng),而野生型菌株則不受其影響。
鑒定方法:吸取待測(cè)菌株增菌液0.1mL于營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上劃線,然后將浸濕的0.1%結(jié)晶紫溶液濾紙條與劃線處交叉放置。37℃下培養(yǎng)24h后觀察結(jié)果。
結(jié)果判斷:假若待測(cè)菌在濾紙條與劃線交叉處出現(xiàn)一透明菌帶,說(shuō)明該待測(cè)菌株具有rfa突變。
7.2.3 氨芐青霉素抗性
原理:含R因子的試驗(yàn)菌株對(duì)氨芐青霉素有抗性。因?yàn)镽因子不太穩(wěn)定,容易丟失,故用氨芐青霉素確定該質(zhì)粒存在與否。
鑒定方法:吸取待測(cè)菌株增菌液0.1mL,在氨芐青霉素平板上劃線,37℃下培養(yǎng)24h后觀察結(jié)果。
結(jié)果判斷;假若測(cè)試菌在氨芐青霉素平板上生長(zhǎng),說(shuō)明該測(cè)試菌具有抗氨芐青霉素作用,表示含R因子,否則,表示測(cè)試菌不含R因子或R因子丟失。
7.2.4 紫外線敏感性
原理:具有△uvrB突變的菌株對(duì)紫外線敏感,當(dāng)受到紫外線照射后,不能生長(zhǎng),而具有野生型切除修復(fù)酶的菌株,則能照常生長(zhǎng)。
鑒定方法:吸取待測(cè)菌株增菌液0.1mL于營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上劃線,用黑紙蓋住平板的一半,置紫外燈下照射(15W,距離33cm)8秒鐘。置37℃下孵育24h后觀察結(jié)果。
結(jié)果判斷:具有△uvrB突變的菌株對(duì)紫外線敏感,經(jīng)輻射后細(xì)菌不生長(zhǎng),而具有完整的切除修復(fù)系統(tǒng)的菌株,則照常生長(zhǎng)。
7.2.5 四環(huán)素抗性
原理:具有pAQI的菌株對(duì)四環(huán)素有抗性。
鑒定方法:吸取待測(cè)菌株增菌液0.1mL于氨芐青霉素/四環(huán)素平板上劃線,置37℃下孵育24h后觀察結(jié)果。
結(jié)果判斷:假若測(cè)試菌照常在氨芐青霉素/四環(huán)素平板上生長(zhǎng),表明該測(cè)試菌株對(duì)氨芐青霉素和四環(huán)素兩者有抗性,具有pAQI質(zhì)粒,否則,說(shuō)明測(cè)試菌株不含pAQI質(zhì)粒。
7.2.6 自發(fā)回變
原理:每種試驗(yàn)菌株都以一定的頻率自發(fā)地產(chǎn)生回變,稱為自發(fā)回變。這種自發(fā)回變是每種試驗(yàn)菌株的一項(xiàng)特性。
鑒定方法:將待測(cè)菌株增菌液0.1mL加到2mL含組氨酸—生物素的頂層瓊脂培養(yǎng)基的試管內(nèi),混勻后鋪到于底層瓊脂平板上,待瓊脂固化后,置37℃培養(yǎng)箱中孵育48h后記數(shù)每皿回變菌落數(shù)。
結(jié)果判斷:每種標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試菌株的自發(fā)回變菌落數(shù)應(yīng)符合表1要求。經(jīng)體外代謝活化后的自發(fā)回變菌落數(shù),要比直接作用下的略高。
7.2.7 回變特性—診斷性試驗(yàn)
原理:每種試驗(yàn)菌株對(duì)診斷性誘變劑回變作用的性質(zhì)以及S
9混合液的效應(yīng)不一。
鑒定方法:按照平板摻入試驗(yàn)的操作步驟進(jìn)行。將受試物換成診斷性誘變劑。
結(jié)果判斷:標(biāo)準(zhǔn)菌株對(duì)某些診斷性誘變劑特有的回變結(jié)果參見表2。
表2 測(cè)試菌株的回變性
誘變劑 |
劑量(mg) |
S9 |
TA97 |
TA98 |
TA100 |
TA102 |
柔毛霉素
疊氮化鈉
ICR—191
鏈霉黑素
絲裂霉素C
2,4,7-三硝基-9-芴酮
4-硝基-O-次苯二胺
4-硝基喹啉-N-氧化物
甲基磺酸甲酯
2-氨基芴
苯并(a)芘 |
6.0
1.5
1.0
0.25
0.5
0.20
20
0.5
1.0
10
1.0 |
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+ |
124
76
1640
inh
inh
8377
2160
528
174
1742
337 |
3123
3
63
inh
inh
8244
1599
292
23
6194
143 |
47
3000
185
inh
inh
400
798
4220
2730
3026
937 |
592
188
0
2230
2772
16
0
287
6586
261
255 |
注:inh表示抑菌。表中數(shù)值均已扣除溶劑對(duì)照回變菌落數(shù)。
8 大鼠肝微粒體酶的誘導(dǎo)和S9的制備
8.1 誘導(dǎo)
最廣泛應(yīng)用的大鼠肝微粒體酶的誘導(dǎo)劑是多氯聯(lián)苯(PCB混合物),選擇健康雄性大鼠體重200g左右,一次腹腔注射誘導(dǎo)劑,劑量為500mg/kg體重。誘導(dǎo)劑溶于玉米油中,濃度為200mg/mL。苯巴比妥鈉和β-萘黃酮結(jié)合也可做為誘導(dǎo)劑。
動(dòng)物誘導(dǎo)后第五日斷頭處死。處死前12h停止飲食,但可自由飲水。首先,用75%酒精消毒動(dòng)物皮毛,剖開腹部。在無(wú)菌條件下,取出肝臟,去除肝臟的結(jié)締組織,用冰浴的0.15mol/L氯化鉀溶液淋洗肝臟,放入盛有0.15mol/L氯化鉀溶液的燒杯里。按每克肝臟加入0.15mol/L氯化鉀溶液3mL。用電動(dòng)勻漿器制成肝勻漿,再在低溫高速離心機(jī)上,在4℃條件下,以9000g離心10min,取其上清液(S
9)分裝于塑料管中。每管裝2 mL ~3 mL。儲(chǔ)存于液氮生物容器中或-80℃冰箱中備用。
上述全部操作均在冰水浴中和無(wú)菌條件下進(jìn)行。制備肝S
9所用一切手術(shù)器械、器皿等,均經(jīng)滅菌消毒。S
9制備后,其活力需經(jīng)診斷性誘變劑進(jìn)行鑒定。
9 溶劑的選擇
如果受試物為水溶性,可用滅菌蒸餾水作為溶劑;如為脂溶性,應(yīng)選擇對(duì)試驗(yàn)菌株毒性低且無(wú)致突變性的有機(jī)溶劑,常用的有二甲基亞砜(DMSO)、丙酮、95%乙醇。一般操作中,為了減少誤差和溶劑的影響,常按每皿使用劑量用同一溶劑配成不同的濃度,固定加入量為100ml。
10 劑量的設(shè)計(jì)
決定受試物最高劑量的標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)細(xì)菌的毒性及其溶解度。自發(fā)回變數(shù)的減少,背景菌變得清晰或被處理的培養(yǎng)物細(xì)菌存活數(shù)減少,都是毒性的標(biāo)志。
對(duì)原料而言,一般最高劑量組可為5mg/皿。對(duì)產(chǎn)品而言,有殺菌作用的受試物,最高劑量可為最低抑菌濃度,無(wú)殺菌作用的受試物,最高劑量可為原液。受試物至少應(yīng)設(shè)四個(gè)劑量組。每個(gè)劑量均做三個(gè)平行平板。
11 試驗(yàn)操作步驟
11.1 增菌培養(yǎng)
取營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基5mL,加入無(wú)菌試管中,將主平板或冷凍保存的菌株培養(yǎng)物接種于營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基內(nèi),37℃振蕩(100次/min)培養(yǎng)10h。該菌株培養(yǎng)物應(yīng)每毫升不少于1~2×10
9活菌數(shù)。
11.2 平板摻入法
實(shí)驗(yàn)時(shí),將含0.5mmol/L組氨酸-0.5mmol/L生物素溶液的頂層瓊脂培養(yǎng)基2.0mL分裝于試管中,45℃水浴中保溫,然后每管依次加入試驗(yàn)菌株增菌液0.1mL,受試物溶液0.1mL和S
9混合液0.5mL(需代謝活化時(shí)),充分混勻,迅速傾入底層瓊脂平板上,轉(zhuǎn)動(dòng)平板,使之分布均勻。水平放置待冷凝固化后,倒置于37℃培養(yǎng)箱里孵育48h。記數(shù)每皿回變菌落數(shù)。
實(shí)驗(yàn)中,除設(shè)受試物各劑量組外,還應(yīng)同時(shí)設(shè)空白對(duì)照、溶劑對(duì)照、陽(yáng)性誘變劑對(duì)照和無(wú)菌對(duì)照。
12 數(shù)據(jù)處理和結(jié)果判斷
記錄受試物各劑量組、空白對(duì)照(自發(fā)回變)、溶劑對(duì)照以及陽(yáng)性誘變劑對(duì)照的每皿回變菌落數(shù),并求平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。
如果受試物的回變菌落數(shù)是溶劑對(duì)照回變菌落數(shù)的兩倍或兩倍以上,并呈劑量-反應(yīng)關(guān)系者,則該受試物判定為致突變陽(yáng)性。
受試物經(jīng)上述四個(gè)試驗(yàn)菌株測(cè)定后,只要有一個(gè)試驗(yàn)菌株,無(wú)論在加S
9或未加S
9條件下為陽(yáng)性,均可報(bào)告該受試物對(duì)鼠傷寒沙門氏菌為致突變陽(yáng)性。如果受試物經(jīng)四個(gè)試驗(yàn)菌株檢測(cè)后,無(wú)論加S
9和未加S
9均為陰性,則可報(bào)告該受試物為致突變陰性。
13 試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)受試物名稱、理化性狀、配制方法、使用溶劑;
(2)試驗(yàn)菌株:所用試驗(yàn)菌株;
(3)代謝活化系統(tǒng):所用誘導(dǎo)劑;
(4)試驗(yàn)方法:簡(jiǎn)述操作步驟,除受試物劑量分組外,還應(yīng)說(shuō)明空白對(duì)照、溶劑對(duì)照和陽(yáng)性對(duì)照,
陽(yáng)性結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn);
(5)結(jié)果:以列表方式報(bào)告受試物的Ames實(shí)驗(yàn)結(jié)果(表1);
(6)結(jié)論。
表1 Ames試驗(yàn)菌株的回變結(jié)果(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)
組別 |
劑量
(mg/皿) |
TA97
-( S9) +( S9) |
TA98
-( S9) +( S9) |
TA100
-( S9) +( S9) |
TA102
-( S9) +( S9) |
受試物 |
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自發(fā)回變 |
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溶劑對(duì)照 |
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陽(yáng)性物對(duì)照 |
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Ames試劑盒
北京匯智泰康醫(yī)藥技術(shù)有限公司針對(duì)Ames試驗(yàn)開發(fā)Ames試劑盒, 本試劑盒省去了培養(yǎng)基成分準(zhǔn)備、誘導(dǎo) S9 制備、菌株 鑒定、菌株培養(yǎng)等時(shí)間,可以直接使用,大大縮短了實(shí)驗(yàn)周期;試劑盒各成分均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),無(wú)雜菌污染,菌株特性與活菌數(shù)目以及誘導(dǎo) S9 活性均符合 Ames 試驗(yàn)要求,實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠、重現(xiàn)性高。Ames試劑盒應(yīng)用廣泛,可進(jìn)行食品與飲用水、化學(xué)品、洗滌劑、消毒劑、食品添加劑、藥物殘留、化妝品、容器與包裝材料等多個(gè)方面的遺傳毒理學(xué)檢測(cè)。
包裝盒 |
產(chǎn)品組成 |
v5.1(4菌) |
V5.2(5菌) |
使用說(shuō)明 |
保存條件 |
規(guī)格 |
數(shù)量 |
規(guī)格 |
數(shù)量 |
A盒 |
瓊脂粉Agar |
66g |
1 |
80g |
1 |
|
室溫
|
底層培養(yǎng)基GS |
100mL |
1 |
100mL |
1 |
使用前混勻 |
氯化鈉 |
3g |
1 |
3g |
1 |
|
2-氨基芴 |
1mL |
1 |
1mL |
1 |
200μg/mL,使用前混勻 |
甲基磺酸甲酯 |
1mL |
1 |
1mL |
1 |
使用前加1 mL滅菌蒸餾水混勻,濃度10μL/mL |
敵克松 |
1mL |
1 |
1mL |
1 |
500μg/mL,使用前混勻 |
疊氮鈉 |
/ |
/ |
0.5mL |
1 |
15μg/mL,使用前混勻 |
2-氨基蒽 |
/ |
/ |
0.5mL |
1 |
20μg/mL,使用前混勻 |
S9反應(yīng)液 |
42mL |
1 |
42mL |
1 |
使用前混勻 |
底層培養(yǎng)基VS |
100mL |
1 |
100mL |
1 |
使用前混勻 |
B盒 |
HB溶液 |
2.5mL |
1 |
2.5mL |
1 |
使用前混勻 |
-80℃下長(zhǎng)期保存,可保存6個(gè)月。-20℃可短期保存3周。請(qǐng)勿反復(fù)凍融。 |
1,8-二羥基蒽醌 |
0.5mL |
1 |
0.5mL |
1 |
1mg/mL,使用前混勻 |
S9 混合物 |
1.4mL |
5 |
1.4mL |
6 |
使用前加2.86 mL冰冷滅菌蒸餾水復(fù)溶 |
TA97菌株 |
5.0mL |
1 |
5.0mL |
1 |
使用前混勻 |
TA98菌株 |
5.0mL |
1 |
5.0mL |
1 |
TA100菌株 |
5.0mL |
1 |
5.0mL |
1 |
TA102菌株 |
5.0mL |
1 |
5.0mL |
1 |
TA1535菌株 |
/ |
/ |
5.0mL |
1 |
1. 誘導(dǎo) S9 采用國(guó)際先進(jìn)無(wú)菌凍干干燥工藝制成,實(shí)現(xiàn)了誘導(dǎo) S9 酶活性的穩(wěn)定保存,同時(shí)有效防止了細(xì)菌污染。實(shí)驗(yàn)時(shí)用 S9 反 應(yīng)液溶解混勻。
2. 實(shí)驗(yàn)菌株采用先進(jìn)工藝規(guī);苽,出廠前經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),低溫貯存條件確保了實(shí)驗(yàn)菌株的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)時(shí)混 勻后即可直接使用,節(jié)省了菌株鑒定、活化處理以及菌液濃度調(diào)整等時(shí)間。
3. 實(shí)驗(yàn)陽(yáng)性對(duì)照試劑種類覆蓋整個(gè) Ames 實(shí)驗(yàn)要求,在添加和不添加 S9 的情況下均可以誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)菌株呈現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)。陽(yáng)性對(duì)照 試劑采購(gòu)自國(guó)際大品牌公司,按照 Ames 實(shí)驗(yàn)需求精準(zhǔn)定量分 裝,出廠前經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè),陽(yáng)性對(duì)照試劑的長(zhǎng)期穩(wěn)定性有質(zhì)量 保證。
4. 底層培養(yǎng)基 VS、GS 以干粉形式提供,便于培養(yǎng)基長(zhǎng)期穩(wěn)定 保存。使用前只需添加蒸餾水滅菌處理即可,試劑瓶采用耐高 溫材料,因此可以直接向試劑瓶中添加所需劑量的蒸餾水。
5. 頂層培養(yǎng)基 HB 凍干球采用先進(jìn)無(wú)菌凍干干燥工藝制成,使用前需先用滅菌蒸餾水溶解,然后用 0.22μm 濾膜過(guò)濾除菌。
試劑盒應(yīng)用范圍
本試劑盒應(yīng)用范圍非常廣,可進(jìn)行食品與飲用水、化學(xué)品、洗滌劑、消毒劑、食品添加劑、藥物殘留、化妝品、容器與包裝 材料等遺傳毒理學(xué)檢測(cè)。
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作不足
周期長(zhǎng)——培養(yǎng)基成分準(zhǔn)備、誘導(dǎo) S9 制備、菌株鑒定、菌株培養(yǎng) 等耗費(fèi)大量時(shí)間。 穩(wěn)定性差——雜菌污染、活菌數(shù)不符合要求、實(shí)驗(yàn)試劑配制不準(zhǔn) 確等都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
試劑盒優(yōu)勢(shì)
便捷—— 本試劑盒省去了培養(yǎng)基成分準(zhǔn)備、誘導(dǎo) S9 制備、菌株 鑒定、菌株培養(yǎng)等時(shí)間,可以直接使用,大大縮短了實(shí)驗(yàn)周期。 準(zhǔn)確——本試劑盒各成分均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),無(wú)雜菌污染, 菌株特性與活菌數(shù)目以及誘導(dǎo) S9 活性均符合 Ames 試驗(yàn)要求,實(shí) 驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠、重現(xiàn)性高。
穩(wěn)定—— 本試劑盒穩(wěn)定性強(qiáng)、易于運(yùn)輸和保存。
試劑盒使用操作流程
1. 實(shí)驗(yàn)器材、試劑準(zhǔn)備:三角瓶、5mL 或 15mL 試管、100μl 和1000μl 槍頭、0.22μm 濾膜、注射器、平皿、二甲基亞砜、滅菌 蒸餾水等;
2. 設(shè)置待測(cè)物劑量,配制各劑量無(wú)菌待測(cè)物溶液;
3. VS、GS 培養(yǎng)基加水溶解并滅菌,配制底層培養(yǎng)基;
4. HB 球加滅菌蒸餾水溶解,充分混勻,然后過(guò)濾除菌;
5. 實(shí)驗(yàn)當(dāng)天配制頂層培養(yǎng)基,2ml 分裝,然后 45℃水浴保溫;
6. 用無(wú)菌蒸餾水溶解 S9 復(fù)合物并配制 S9 反應(yīng)混合液;
7. 開展 Ames 實(shí)驗(yàn),將 2mL 頂層培養(yǎng)基+100μL 菌液+100μL 待測(cè) 物或陽(yáng)性底物+500μL10% S9 混合液混勻,傾倒于底層培養(yǎng)基(實(shí)驗(yàn)室溫度低時(shí)傾倒的頂層培養(yǎng)基易冷凝,可將底層培養(yǎng)基 放置于 37℃培養(yǎng)箱一段時(shí)間,然后再傾倒頂層培養(yǎng)基);
8. 待頂層培養(yǎng)基冷凝后,將實(shí)驗(yàn)平皿放入 37℃培養(yǎng)箱,培養(yǎng) 48h后觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果;
試驗(yàn)方法
試驗(yàn)方法主要是平板摻入法和預(yù)培養(yǎng)平板摻入法,具體操作如下:
1. 平板摻入法
a) 準(zhǔn)備所需底層培養(yǎng)基平皿若干。
b) 融化頂層培養(yǎng)基分裝于無(wú)菌小試管,每管2 mL,在45℃水 浴中保溫。
c) 在保溫的頂層培養(yǎng)基中依次加入測(cè)試菌株菌液0.1 mL,混 勻;加受試物0.05 mL~ 0.2 mL(一般加入0.1 mL。需活化時(shí) 另外再加入10 % S9反應(yīng)混合液 0.5 mL),再混勻,然后迅 速傾入底層培養(yǎng)基上。轉(zhuǎn)動(dòng)平皿,使頂層培養(yǎng)基均勻分布 在底層上,平放固化,37℃ 培養(yǎng) 48 h觀察結(jié)果。
d) 另做一陽(yáng)性對(duì)照、溶劑對(duì)照和未處理對(duì)照。陽(yáng)性對(duì)照不加 受試物,只加標(biāo)準(zhǔn)誘變劑(即試劑盒陽(yáng)性對(duì)照試劑,見表2);溶劑對(duì)照加除受試物和標(biāo)準(zhǔn)誘變劑以外的所有試劑, 如溶劑二甲基亞砜等(光譜純或分析純);未處理對(duì)照只 在培養(yǎng)基上加菌液;其他方法同上。
2. 預(yù)培養(yǎng)平板摻入法 預(yù)培養(yǎng)對(duì)于某些受試物可取得較好效果。因此可根據(jù)情況確定 是否進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)。在加入頂層瓊脂前,先進(jìn)行以下預(yù)培養(yǎng)步
驟:在試驗(yàn)中,將受試物(需活化時(shí)另加入10% S9反應(yīng)混合 液)和菌液,在37℃中培養(yǎng)20min,或在30℃中培養(yǎng)30min,然 后再加2mL頂層瓊脂,其他同上述平板摻入法。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)及受試物的特殊處理
1) 劑量設(shè)計(jì) 決定受試物最高劑量的原則是受試物對(duì)試驗(yàn)菌株的毒性和受試物的溶解度。對(duì)于純的化學(xué)物質(zhì),一般最低劑量為每平皿0.2 μg,最高劑量為 5 mg,或溶解度允許,或飽和濃度,或?qū)?xì)菌產(chǎn)生最小毒性濃度。對(duì)于毒性很低、攝入量很大的定型產(chǎn)品,可根據(jù)其溶解度和對(duì)細(xì)菌的毒性采用可能的最大劑量。每 種受試物在允許最高劑量下設(shè)4個(gè)(含4個(gè))以上劑量,每劑量間隔不超過(guò)5倍,每個(gè)劑量應(yīng)做三個(gè)平皿。
2) 溶劑 溶劑可選用水、二甲基亞砜或其他溶劑(溶劑劑量應(yīng)限定在毒性劑量以下。以二甲基亞砜為例,平板摻入法每皿不超過(guò)0.1mL 溶劑;預(yù)培養(yǎng)平板摻入法每皿不超過(guò)0.01mL 溶劑), 無(wú)論選用什么溶劑均應(yīng)無(wú)誘變性。
3) 對(duì)照組的設(shè)置 試驗(yàn)應(yīng)同時(shí)設(shè)有陽(yáng)性物對(duì)照組、溶劑對(duì)照組和未處理對(duì)照,均 包括加S9和不加S9兩種情況。
4) 受試物的特殊處理 若遇特殊受試物作非常規(guī)處理時(shí)應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。對(duì)以下幾種情況可作如下處理:
a) 含組氨酸受試物:根據(jù)食品中測(cè)得的組氨酸含量若能誘發(fā) 回復(fù)突變率的增高可加設(shè)組氨酸平行對(duì)照組;或?qū)z品經(jīng)XAD-II樹脂柱過(guò)濾洗脫預(yù)處理。
b) 食品包裝材料及其制品成分:根據(jù)材料或制品的組成成 分,可分別采取過(guò)篩抽提、蒸發(fā)殘?jiān)燃夹g(shù)處理。
c) 揮發(fā)性受試物:可采用真空干燥器處理等方法。
d) 天然植物材料:可按植物化學(xué)方法制備粗制品或純制品。
結(jié)果的判定
以直接計(jì)數(shù)培養(yǎng)基上長(zhǎng)出回變菌落數(shù)的多少而定,如在背景生 長(zhǎng)良好條件下,受試物組回變菌落數(shù)是溶劑對(duì)照回變菌落數(shù)的 兩倍或兩倍以上,并有劑量反應(yīng)關(guān)系或至少某一測(cè)試點(diǎn)有可重 復(fù)的并有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的陽(yáng)性反應(yīng),即可認(rèn)為該受試物誘變?cè)囼?yàn) 陽(yáng)性。受試物經(jīng)上述四個(gè)試驗(yàn)菌株測(cè)定后,只要有一個(gè)試驗(yàn)菌 株,無(wú)論在加S9或未加S9條件下為陽(yáng)性,均可報(bào)告該受試物對(duì) 鼠傷寒沙門氏菌為致突變陽(yáng)性。如果受試物經(jīng)四個(gè)試驗(yàn)菌株檢 測(cè)后,無(wú)論加S9和未加S9均為陰性,則可報(bào)告該受試物為致突 變陰性。
Ames 實(shí)驗(yàn)報(bào)道文獻(xiàn)舉例
廣東省疾病預(yù)防控制中心通過(guò) Ames 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)部分染發(fā)劑引起試驗(yàn) 菌株 TA97、TA98、TA100 回變率明顯升高,提示部分染發(fā)類 產(chǎn)品具有致突變作用,可對(duì)健康產(chǎn)生危害。何冬梅等、中 國(guó) 衛(wèi) 生檢驗(yàn)雜志 2007,17,(11)。
人參與女貞子是臨床上常見的有一定抗腫瘤效果的補(bǔ)益中藥,在 Ames 試驗(yàn)中人參能抑制二氨基芴引起的 TA98 菌株回變菌落數(shù)的增加;女貞子能抑制疊氮鈉引起的 TA100 菌株回變菌落數(shù)的增加,分別表現(xiàn)出抗移碼型突變和抗堿基置換型突變的作用。倪婭等、中國(guó)保健 2009,17,(17)。生活飲用水經(jīng)投加二氧化氯處理后對(duì)水中石油類污染物具有較 強(qiáng)的去除作用,可使水中有毒有害有致癌性的物質(zhì)氧化降解為 毒性較小、無(wú)致癌作用的小分子物質(zhì),并且致突變活性明顯降低,Ames 值由陽(yáng)性轉(zhuǎn)為陰性。高慶然等、工業(yè)用水與廢水2001,6。
喹烯酮是我國(guó)自主研發(fā)的喹噁啉類一類新獸藥,作為抗菌促生 長(zhǎng)劑用于豬飼料中, Ames 試驗(yàn)表明喹烯酮對(duì) TA97、TA98、 TA100 和 TA1537 加和不加 S9 在一定劑量下均為陽(yáng)性。結(jié)果提 示,喹烯酮存在一定致突變毒性,應(yīng)制定最高殘留限量。張偉 等、毒理學(xué)雜志 2007,04。
Ames 試驗(yàn)表明煤和液化石油氣(LPG)燃燒顆粒物均具有很強(qiáng) 的直接和間接致突變作用,主要致突變作用來(lái)源于硝基和胺基多環(huán)芳烴,兩種顆粒物同時(shí)存在可加大致癌風(fēng)險(xiǎn)。閆洪濤等、 中國(guó)公共衛(wèi)生 2007,04。
烷基酚聚氧乙烯醚(APES) 是一大類表面活性劑家族,廣泛 用于家庭和工業(yè)的清潔產(chǎn)品,烷基酚類化合物是其降解產(chǎn)物, 其中對(duì)甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、4-乙基苯酚、4-辛基苯酚、對(duì)壬基苯酚、4-硝基苯酚、2-氯苯酚、1,3-二氯苯酚、2,4-二氯 苯酚、2,6-二氯苯酚、三氯苯酚和 2,3,5,6-四氯苯酚 12 種化合物 的 Ames 試驗(yàn)表明除 2,4- 二氯苯酚未誘發(fā)各菌株的陽(yáng)性反應(yīng)外,其余 11 種待測(cè)物均誘發(fā)了陽(yáng)性反應(yīng),說(shuō)明這 11 種苯酚類化 合物均具有致突變性。楊麗等、東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)
2003,01。
重組葡糖激酶作為一種生物技術(shù)藥物具有明顯的溶栓和抗凝效果,Ames 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示重組葡糖激酶對(duì)試驗(yàn)菌株 TA97 、TA98、TA100 和 TA102 無(wú)誘發(fā)回變作用。劉永學(xué)等、癌變·畸變·突變 2004,9。
常見問(wèn)題及原因分析
1、自發(fā)回變數(shù)顯著低于標(biāo)準(zhǔn) 原因:a. 試劑盒保存條件不合適,菌株失活或營(yíng)養(yǎng)成分降解;b.培養(yǎng)基配制操作過(guò)程中組氨酸、生物素添加量低;c.操作過(guò)程中添加菌液時(shí)頂層培養(yǎng)基溫度過(guò)高;
2、自發(fā)回變數(shù)顯著高于標(biāo)準(zhǔn) 原因:a. 培養(yǎng)基配制操作過(guò)程中組氨酸、生物素添加量高;b.培養(yǎng)皿經(jīng)環(huán)氧乙烷消毒不徹底或環(huán)氧乙烷有殘留;
3、陽(yáng)性底物誘變菌落數(shù)偏離標(biāo)準(zhǔn)范圍 原因:a. 陽(yáng)性底物溶解不徹底或未充分混勻;b. 陽(yáng)性底物添加量不準(zhǔn)確;c. 試劑盒保存條件不合適或過(guò)期,陽(yáng)性底物降解或 S9失活;d. 操作過(guò)程中添加菌液時(shí)頂層培養(yǎng)基溫度過(guò)高;
4、待測(cè)物誘變菌落數(shù)非常低或沒(méi)有菌落 原因:a. 待測(cè)物或待測(cè)物溶劑對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)有毒性;b. 試劑盒保存條件不合適或過(guò)期,陽(yáng)性底物降解或 S9 失活; c. 操作過(guò)程中添加菌液時(shí)頂層培養(yǎng)基溫度過(guò)高;
5、菌落分布不均勻,集中偏向一側(cè)。原因: 倒底層或頂層培養(yǎng)基時(shí)平皿未水平放置;
6、頂層或底層培養(yǎng)基凝固不充分或滑出平皿 原因:a. 頂層或底層培養(yǎng)基中瓊脂粉含量低;b. 頂層培養(yǎng)基中加入的溶劑或待測(cè)物酸化,導(dǎo)致凝膠不充分;
7、如何判斷 Ames 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否為假陽(yáng)性 將經(jīng)受試物和陽(yáng)性對(duì)照物處理的 Ames 菌落進(jìn)行增菌培養(yǎng)后接種于無(wú)組氨酸的培養(yǎng)基上,觀察比較細(xì)菌的生長(zhǎng)情況。如果經(jīng)受試 物處理的菌株不能生長(zhǎng)在無(wú)組氨酸的培養(yǎng)基中,而經(jīng)陽(yáng)性對(duì)照物處 理的菌株則可以生長(zhǎng)在無(wú)組氨酸的培養(yǎng)基上,則說(shuō)明經(jīng)受試物處理 的菌株沒(méi)有發(fā)生突變,試驗(yàn)中所觀察到的菌落數(shù)增加是假陽(yáng)性。