急性毒性测定分为发光菌急性毒性检测法和细胞急性毒性检测法两种。随着科学技术的进步,工农业生产的发展,绝大多数来自城市生活污水和造纸、采矿、印染等工业废水排放到水环境中,造成水体污染。由于工业污染日益严重,其在环境中的应用因此开始受到重视。由于研究水生生态系统复合污染的潜在影响越来越依赖毒性实验,发光细菌法作为一种短期、经济、快速的测试体系来代替传统的长期毒性检验,而被国内外学者广泛应用。
发光菌急性毒性检测法在微生物毒性试验中应用最为广泛,可以实现水质的急性毒性检测。通过发光的抑制率来计算毒性物质的EC50值,来表征其毒性大小,发光细菌可以检测各类环境水体的生物毒性,包括工业废水,城市生活废水,地表水及再生水等。该方法因具有简便、快速和灵敏度高等特点具有较大的优越性。采用发光细菌法检测纺织废水能较好地反映处理过程中废水的急性毒性的变化,并能够实现废水处理工艺的实时监测。《水质 急性毒性的测定 发光细菌法(GB/T 15441-1995)》是GB/T 15441—1995标准,本标准由国家环境保护局、国家技术监督局于1995—03—25发布,并且于1995—08—01开始实施。
细胞急性毒性检测法被普遍应用于化学品及环境样品的细胞毒性效应检测。细胞毒性是指由细胞或化学物质引起的单纯细胞杀伤事件,它能够反映细胞在离体条件下短时间内暴露于污染物后的综合毒性效应。由于污染物可以通过多种毒性作用通路导致细胞毒性,已开展了相当广泛的细胞毒性测试技术来检测化学品的细胞毒性效应。世界上发展了几十种短期快速测试法,从溶酶体、线粒体、细胞膜等不同作用终点表征效应变化,包括中性红测试法、乳酸脱氢酶释放测试法、MTT测试法、CCK-8测试法、台盼蓝测试法等。其中,中性红细胞毒性测试法试剂价格低廉、操作相对简便、灵敏度低,被广泛用于化学品、环境样品细胞毒性效应的检测。
1、发光菌急性毒性检测
本方法选用海洋发光细菌明亮发光细菌 T3小种、海洋发光细菌费氏弧菌和淡水发光细菌-青海弧菌Q67来检测样品的生物毒性。本团队以这三种发光菌为受试菌体,结合本团队的96 微孔板毒性测试方法来检测污染物的毒性。同时本研究团队研发的发光菌冻干粉可用于环境在线监测以及野外样品检测。其中青海弧菌是一种淡水发光菌,具有在淡水体系中正常发光的特点,所以更适用于淡水环样品的生物毒性测试。
2、细胞急性毒性检测
细胞急性毒性检测,又称中国仓鼠卵巢细胞(CHO-K1)中性红测试法。该方法已经被普遍应用于化学品及环境样品的细胞毒性效应检测。ISO、OECD等国际组织陆续颁布了对于有害物质、医疗器械的中性红细胞毒性检测标准方法12, 13。本方法将参考国内外相关资料及科研成果,建立适用于水环境样品的细胞毒性效应检测方法和相应的质量保证/质量控制体系。
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1、马梅. 新的生物毒性测试方法及其在水生态毒理研究中的应用[J]. 环境水质学国家重点实验室, 2002.
2、查晓松. 生物毒性检测技术在饮用水健康安全评价中应用的研究进展[J]. 科技创新与应用, 2019(29).
3、Zhang J., Liu S.S., Liu H.L., Effect of ionic liquid on the toxicity of pesticide to Vibrio-qinghaiensis sp.-Q67[J]. Joural of Hazardous Materials, 2009. 170(2-3): 920-927.
4、OECD, Test No. 432: In Vitro 3T3 NRU Phototoxicity Test. In 2019.