微核技術在環境監測中的應用概況

摘 要：環境問題使得環境監測工作越加重要，微核技術可以在相關工作中發揮出重要作用，應該對其大力應用。本文主要以微核檢測技術概述作為出發點，從紫露草四分體微核技術和蠶豆根尖微核技術兩方面分析了微核技術在環境檢測中的應用。并探討了微核技術應用環境檢測中的注意事項，以期為促進我國微核技術的發展提供一些參考和意見。

關鍵詞：微核；環境檢測；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.209

0 引言

現階段，微核技術主要應用于藥物篩選、腫瘤防治和環境檢測等多種領域，其應用范圍較廣。無論是國內還是國外諸多國家和機構，已將微核技術作為一種誘變試驗的標準檢測方法。

1 微核檢測技術概述

微核檢測技術是一項實用而有效的試驗技術，主要應用于環境檢測領域，無論是國內還是國外，將微核檢測技術作為檢測水環境生物的標準性方法。除此之外，還可以將其應用于水體的致突變性檢測領域。

所謂微核是指生物遭受環境因素的影響之后，其染色體結構會逐漸發生改變，形狀和顏色都會隨之發生變化。細胞分裂后期，無著絲粒斷片或滯后染色體不能向細胞的兩極運動，而是殘留在細胞中央的赤道板附近。微核可以檢測環境的污染程度，其測量單位為頻率。

微核技術主要應用于細胞水平上的遺傳毒性研究和微核進行環境污染檢測這兩方面。前者主要是通過微核試驗展開藥物分析與研究，主要成果應用于醫學領域。后者主要是采用植物微核技術檢測環境的污染程度，所用的材料主要包括紫露草、蠶豆、洋蔥等。

2 微核技術在環境檢測中的應用

2.1 紫露草四分體微核技術

美國科學家以紫露草作為原料，借助特殊工具處理致癌物質之后，可以觀察到乙烷氣體處理之后會誘發小孢子。這是產生微核的主要過程。依據實驗結果表明，微核數量的多少與乙烷氣體的濃度息息相關，且呈正相關關系。這就初步驗證了紫露草微核檢測系統的功能與作用。表明該技術可用于室內空氣質量的檢測。隨著科學技術的不斷進步，微核技術逐漸被應用于環境檢測領域，用于檢測水分的污染頻率。

2.2 蠶豆根尖微核技術

該技術建立在紫露草分體微核技術基礎之上，屬于一種生物短期檢測方法，是國內國外應用較為普遍的一種環境檢測模式。該技術被提出之前，不少科學家將其擁有檢測X-射線、絲裂霉素C等，用于檢測淡水污染誘變劑損傷的微核效應，從而建立了誘變劑檢測系統。該系統能夠快速獲取相關遺傳信息，對致突變物的敏感度較高，可直接用于水污染的檢測。

相較于紫露草四分體微核技術而言，該技術具有以下優勢：其一，實驗周期短。其主要材料是根尖細胞，實驗時間大約在2周，且不受其他因素的制約，可以選擇在任何時間展開實驗分析。紫露草微核技術的試驗材料以減速分裂四分體孢子為主，其實驗時間受限制，一般適合于百花齊放的春季。其二，成本低，操作簡單，對設備的技術性要求不高，易于推廣。對于材料的培養而言，只需要將蠶豆放置在培養皿中，溫度常溫即可。紫露草需要借助專用配載。為純化遺傳性，需要采用無形繁殖。且為確保枝條更加粗壯，需要專業的栽培技術和管理經驗作為支撐。其三，對溫度和溶液的PH值要求不高。其四，易于掌握細胞分裂時間。紫露草的制片時間需要嚴格控制在四分體時期，否則會影響結果的準確性。其五，真實有效的反映遺傳物質的損傷效應。蠶豆微核檢修系統的應用范圍較廣，可用于檢測致突變物、致癌物。

3 注意事項

利用微核技術展開水污染檢測雖然具有較大的優勢，但是依然存在一些問題，需要結合問題源提出具體的解決措施。

對環境致突變物所引起的染色體畸變定性反應結論而言，無論是植物還是動物，存在一致性。這就說明植物細胞微核檢測系統既可以檢測植物致癌物質，又可以檢測動物致癌物質。相較于專門的動物細胞微核檢測系統而言，植物細胞微核檢測系統具有經濟成本低、操作便利等優勢。但是植物細胞和動物細胞之間存在差異性，其顯著差異表現在細胞周期不同、誘變劑進入靶分子的方法不同、生化代謝不同，因此最終會影響污染物致癌性試驗結果。因此，借助植物微核技術展開物質致癌性時，應與其他測試系統相結合，從而提高試驗結果的準確性、擴大微核技術的應用范圍。

由于各種生物細胞不同，對污染物的反應不同，同一種生物不同品系對污染物的反應情況不同。因此，要想建立一個標準檢測系統的難度系數較大。除此之外，微核的產生是生物對環境的致癌，致畸變物的綜合反映。這就表明生物中存在致癌物或者致畸變物，但是并不能有效分析出致癌物的種類，也無法計算致癌物或者致畸變物的數量，對其分析結果并不清晰。這就需要借助其他手段加以完善，比如化學物質檢測系統的建立。某些植物對污染物比較敏感，假設在污染比較嚴重的情況下展開微核技術檢測，不僅會大大降低微核率，還會導致檢測結果出現誤差，無法真實有效反映污染狀況。因此，需要進一步完善和發展微核檢測系統。

4 結束語

微核技術主要應用于細胞水平上的遺傳毒性研究和微核進行環境污染檢測這兩方面。相較于紫露草微核檢測技術而言，蠶豆根尖細胞微核技術具有實驗操作簡單、易于推廣、易于掌握等多種優勢，因此在環境檢測中應用較為廣泛。無論是植物細胞還是動物細胞的致癌檢測，都可以借助微核技術。但是在應用過程中，應注重微核技術與其他化學物質檢測系統的結合，并針對各種生物對污染物反應時間的不同，健全和完善污染檢測系統，進而推動我國微核技術的發展。

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作者簡介：孫鵬飛（1993-），男，黑龍江富錦人，本科在讀，研究方向：核工程與核技術。