Thử nghiệm Ames về N-Nitrosamines: Đánh giá khả năng gây đột biến

Giới thiệu bài kiểm tra Ames

Xét nghiệm Ames, còn được gọi là Xét nghiệm đột biến ngược vi khuẩn, là một xét nghiệm được sử dụng rộng rãi cho xét nghiệm sinh học nhằm đánh giá khả năng gây đột biến của các hợp chất hóa học, bao gồm N-Nitrosamines. Được phát triển bởi Tiến sĩ Bruce Ames vào những năm 1970, xét nghiệm này sử dụng các chủng vi khuẩn Salmonella typhimurium cụ thể mang đột biến gen liên quan đến quá trình tổng hợp histidine. Thử nghiệm xác định liệu một chất có thể gây đột biến DNA của vi khuẩn hay không, đưa ra dấu hiệu về khả năng gây ung thư ở người.

Mức độ liên quan của xét nghiệm Ames đối với N-Nitrosamines

N-Nitrosamine được biết đến với đặc tính gây độc gen và gây ung thư, vì chúng có thể gây tổn thương DNA thông qua quá trình kiềm hóa và stress oxy hóa. Thử nghiệm Ames đặc biệt hữu ích trong việc phát hiện tác động gây đột biến của chúng, vì nhiều N-Nitrosamine yêu cầu kích hoạt trao đổi chất thông qua chuyển đổi enzyme để tạo thành các chất trung gian điện di có khả năng phản ứng cao có khả năng tương tác với DNA. Sự kích hoạt này thường xảy ra ở gan thông qua enzyme cytochrome P450. Để tái tạo quá trình chuyển đổi trao đổi chất này trong ống nghiệm, thử nghiệm thường được tiến hành có và không có kích hoạt trao đổi chất bằng cách sử dụng hỗn hợp S9, một chế phẩm enzyme gan có nguồn gốc từ loài gặm nhấm, mô phỏng quá trình trao đổi chất của động vật có vú và tăng cường phát hiện hoạt động gây đột biến.

Phương pháp kiểm tra Ames

Quy trình tiêu chuẩn của bài kiểm tra Ames bao gồm các bước sau:

1. 1. Chuẩn bị các chủng thử nghiệm: Sử dụng các chủng Salmonella typhimurium có đột biến sẵn có trong gen tổng hợp histidine. Những chủng này không thể phát triển nếu không có nguồn histidine bên ngoài trừ khi đột biến ngược phục hồi chức năng.
2. 2. Tiếp xúc với N-Nitrosamines: Nuôi cấy vi khuẩn được trộn với hợp chất thử nghiệm (N-Nitrosamine) trên đĩa thạch tối thiểu có chứa một lượng nhỏ histidine.
3. 3. Kích hoạt trao đổi chất (Bổ sung hỗn hợp S9): Để giải thích sự chuyển đổi trao đổi chất trong cơ thể con người, một số mẫu thử nghiệm bao gồm phần S9, một chiết xuất enzyme từ microsome gan chuột.
4. 4. Ủ và phát triển: Các đĩa được ủ ở 37°C trong 48 giờ, cho phép các khuẩn lạc vi khuẩn phát triển nếu xảy ra đột biến giúp khôi phục quá trình tổng hợp histidine.
5. 5. Đếm và phân tích khuẩn lạc: Số lượng khuẩn lạc hoàn nguyên (vi khuẩn lấy lại khả năng sản xuất histidine) được đếm và so sánh với các đĩa đối chứng.
6. Giải thích kết quả

• Thử nghiệm Ames dương tính: Sự gia tăng đáng kể số lượng khuẩn lạc hoàn nguyên so với đối chứng cho thấy hợp chất này gây ra đột biến, ngụ ý các đặc tính gây đột biến và có khả năng gây ung thư.
• Thử nghiệm Ames âm tính: Nếu không quan sát thấy mức tăng đáng kể thì hợp chất này có thể không gây đột biến trong các điều kiện thử nghiệm.
• Mối quan hệ Liều lượng-Phản ứng: Liều cao hơn dẫn đến tỷ lệ đột biến tăng lên củng cố bằng chứng về khả năng gây đột biến.

Kết luận

Thử nghiệm Ames là một phương pháp nhanh chóng và tiết kiệm chi phí để đánh giá khả năng gây đột biến của N-Nitrosamines. Do mối liên quan của chúng với bệnh ung thư, việc xác định các đặc tính gây đột biến của chúng thông qua xét nghiệm này là rất quan trọng để kiểm soát theo quy định và đánh giá rủi ro. Thử nghiệm này vẫn là nền tảng trong sàng lọc độc tính và đánh giá an toàn hóa chất.

Từ khóa: N-Nitrosamines, NDSRIs, OECD 471, Xét nghiệm Ames nâng cao, Gan chuột Hamster S9, Enzyme Cytochrome P450, Xét nghiệm đột biến