氚的生物学危害的评价愈来愈引起人们的兴趣。结合进入核苷酸DNA不同位置的氚蜕变可导致高效的硷基置换、单链断裂或交叉联接，氚水的形式可能认为是主要的生物学危害。氚的相对生物效应，在不同的生物体估计为1.3~2.8，但仍不能确定，因为精确地确定低能量氚粒子给予DNA靶的剂量是十分困难的。

为了进一步研究环境中氚的生物学危害，我们采用最近迅速发展的分析硷基置换突变的方法，使用缺色氨酸型大肠杆菌变异菌株WP₂A和Cm891，研究氚的致突变能力和致突变效应。

一 材料和方法

（一）、菌株：试验菌珠WP₂A、Cm891缺色氨酸型大肠杆菌均为硷基置换型^[1]，实验前均经鉴定。其性质见表 1。

（二）致突变试验：实验前各菌株先接种于新鲜肉汤斜面上，次日接种于肉汤中，37℃下培养16小时增菌，活菌数约为1× 10⁹/ml，然后分装在三角烧瓶中，每瓶4 ml菌液，分别加入氚水4mCi（14.8×10⁷ Bq，估算剂量率约为0.35Gy/h）、6mCi（22.2 ×10⁷Bq，估算剂量率约为0.53Gy/h）；另一瓶不加氚水作为对照。随后放入4℃冰箱贮存，于3天、7天、14天分别取出作致突变试验，同时作活菌数计数。取受氚照射后的菌液0.1ml，接种于顶层培养基中（氯化钠5克、琼脂6克、色氨酸5毫克%40毫升，加蒸馏水至1000毫升），溶解状倒入底层培养平板中（20%葡萄糖100毫升，琼脂15克，基本液100毫升一K₂HPO₄·3H₂O70克、KH₂PO₄·3H₂O20克、MgSO₄·7H₂O1克、（NH₄）₂SO₄10克、Na₃C₈H₅O₇·2 H₂O 5克、蒸馏水加至1000毫升），在37℃下培养48小时，取出后计数回变菌落，同时设自发回变对照及阳性对照（阳性对照剂使用呋喃丙胺20微克）。并以γ线（剂量率0.5Gy/h）作为参考射线比较。

（三）氚水的剂量估算：根据B.Ri- chard介绍的模拟氚蜕变的方法^[2]估算，细菌体积平均沉积能量密度是培养液中的0。65~0.70倍，即相当于每毫升培养液中1.5×10¹⁰次衰变，相当于1rad（0.01Gy），公式为Aot/1.5×10¹⁰d×10²=D（Gy），式中A₀-Bq、t-秒、d-衰变数、D-细菌所接受剂量（Gy）。

二 实验结果

实验所得回复突变数为校正为10⁸活菌数后的数值，山于自发回变数（SR）有一定的变异范围，故每次实验均平行设自发回变组作为对照，以求出增加的回变数。氚蜕变引起的大肠杆菌色氨酸缺陷型菌珠的回复突变见表 2、图 1及图 2。从中可知，在一定剂量范围，回复突变数是线性上升的，并且两株菌增加二倍回复突变数的剂量是接近的。

三 讨论

氚水诱发突变是氚蜕变时放出的低能电子产生的。有人认为，这是氚蜕变时由分子重组产生局部效应（Local effect）或是核素的能量反冲造成。日本Tunco 1se等曾研完过航水和氚化胸腺嘧啶核苷诱导的大肠杆菌硷基置换型（缺组氨酸）的突变效应^[3]（使用的剂量是100~400Gy的细胞剂量），他认为氚水回复突变效率与γ线照射基本相一致。而本实验氚水的回复突变增加的二倍剂量WP₂A约为85Gy，Cm891约为80Gy，Cm891较WP2A敏感。我们曾以小剂量γ线照射（0.5Gy/h）WP₂A菌株，其回复突变的二倍剂量为88Gy^[4]。本实验氚水估算剂量最高达179Gy，未见WP₂A、Cm891活菌数有明显减少，也就是说，氚水的致死效应不影响回复突变数的校正换算。因此以双倍回复突变剂量为生物终点观察，氚水与γ线（小剂量率）以WP₂A88Gy为双倍回复突变剂量计算的RBE接近为1。日本Tuneo 1se等也曾对Cm891菌株以γ线照射观察其致突变效应及致死效应，但由于γ线对Cm891菌珠有较强的致死效应，而氚水的致死效应较γ线弱，以致二者活菌数不一致而影响回复突变。因此，本实验未加比较，仅以WP₂A一株菌进行比较。本实验说明，WP₂A作为检测氚辐射突变的试验菌是较为合适的。