基于快速微孔板生物检测法评估受污染水体毒性的研究

推荐 为解决传统生物检测方法耗时长、操作复杂等问题，研究人员开发了一种基于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和刃天青还原抑制法的快速微孔板生物检测法（RCB）。该方法可在2小时内完成毒性评估，灵敏度与标准生长抑制法（SCB）高度一致（r=0.985–0.99），EC50值显著缩短检测周期至传统方法的1/76。该技术为快速筛查污染水体毒性提供了高效、低成本的解决方案，适用于应急环境监测。

　　

论文解读
近年来，水体污染事件频发，传统生物检测方法如鱼类、藻类或细菌毒性测试虽被广泛应用，但其耗时长、操作复杂且成本高昂的缺陷日益凸显。例如，标准酵母生长抑制生物检测法（SCB）需48小时培养观察，难以满足突发性环境污染事件的快速响应需求。为突破这一瓶颈，伊朗科技研究组织（Iran Science and Technology Research Organization）的研究团队创新性地开发了一种基于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的快速微孔板生物检测法（RCB），通过刃天青还原抑制原理实现毒性快速筛查。

该研究的核心技术包括：首先利用酿酒酵母作为模式生物，因其具有真核细胞结构且生长迅速；其次采用刃天青作为氧化还原指示剂，通过检测其在活细胞代谢作用下的荧光变化量化毒性效应；最后通过优化细胞密度、试剂浓度及反应时间参数，建立标准化操作流程。研究团队对比了RCB与传统SCB方法的检测效率，发现RCB仅需2小时即可完成全部流程，且EC₅₀值与SCB高度吻合（r=0.985–0.99），证实其准确性与可靠性。

研究结果表明，RCB对砷（As^III）、毒死蜱（bendiocarb）、铬（Cr^IV）及溴氰菊酯（deltamethrin）四种污染物的EC₅₀分别为11.51 mg/L、332 mg/L、0.808 mg/L和139.4 mg/L，毒性排序为铬 > 砷 > 溴氰菊酯 > 毒死蜱。此外，RCB在混合污染物检测中表现出协同效应，三组分混合物（砷+毒死蜱+溴氰菊酯）的EC₅₀为101.67 mg/L，符合低急性毒性分类标准。为验证实际应用潜力，研究团队对20份真实水样（包括河水、工业废水等）进行检测，发现毒性水平介于0%至54%之间，与预期污染程度相符。

研究结论指出，RCB凭借其快速性（较SCB提速76倍）、低成本及操作简便性，成为环境毒理学研究的理想工具。该方法尤其适用于资源受限地区的应急监测，例如自然灾害或工业事故后的水质快速筛查。尽管存在对某些低敏感物种检测能力不足的局限，但其高效性与普适性仍使其成为传统方法的强有力补充。该研究为污染水体毒性评估提供了创新解决方案，并推动生物检测技术向更高效、更经济方向发展。