亚硝胺类化合物是四种主要的食品污染物之一,也是最重要的化学强致癌物。硝酸盐、亚硝酸盐和胺等生成亚硝胺类化合物的前体物质在人类日常生活中是普遍存在的。在食品安全性毒理学评估中,遗传毒性测试通常采用Ames试验来实现致突变化学物质的初步筛选。但是Ames试验存在其固有的局限性:Ames试验能够检测出的突变类型比较少,而且Ames试验中回复子的产生具有随机性。目前,从分子生物学角度对亚硝胺致突变机制进行的研究仍然十分缺乏,因此有必要利用基因突变实验研究亚硝胺的遗传毒理。本文设计并采用的rpsL基因突变检测系统,是一种通过基因突变造成的抗性改变来正向选择突变菌株的正向选择系统,从而实现亚硝胺类化合物遗传毒性的高效检测。并依据其检测结果,研究亚硝胺化合物的遗传毒理。本文选择两种常见的亚硝胺类化合物N-二乙基亚硝胺(NDEA)和N-二丙基亚硝胺(NDPA)作为研究对象,研究其在细胞以及基因体外复制水平的致突变性。rpsL自发突变类型的统计数据显示,大片段缺失的占比达到56%,是所有突变类型中最高的。其次是碱基置换、序列取代、移码突变和大片段缺失等四种主要的基因突变类型,同时也具有插入突变等其他形式。其中Ames测试无法检测出的基因突变类型(大片段缺失、序列取代、片段插入等)占比超过70%。这表明rpsL检测可以避免Ames测试突变类型的局限,适合于微量致突变物的分析检测。细胞水平的实验结果显示,对于大肠杆菌的DNA复制,NDEA和NDPA在1Oppm的低浓度下已经具有较高的遗传毒性,其诱发的rpsL基因的突变频率分别为2.42±0.72×10-6和2.67±0.91×10-6,高于同条件下rpsL的自发突变频率(0.70±0.32×10-6)。而 NDEA 和 NDPA 在 100ppm、1000ppm 浓度下诱发 rpsL 基因突变的突变频率整体呈现上升趋势。说明NDEA和NDPA对大肠杆菌DNA复制的遗传毒性随浓度增大呈上升趋势。DNA体外扩增水平的实验结果表明,不管是PCR扩增反应还是RCA扩增反应,NDEA和NDPA在1Oppm的低浓度下也都已经具有较高的遗传毒性。在PCR反应中,两种亚硝胺化合物诱发的rpsL基因的突变频率分别为2.83±1.20×10-6和2.93±1.43×10-6,高于同条件下rpsL的自发突变频率(1.30±0.64×10-6)。在RCA反应中,两种诱发的rpsL基因的突变频率分别为2.49±0.69×10-6和2.98±0.59×10-6,也高于同条件下rpsL的自发突变频率1.09±0.46×10-6。并且在两种不同的体外扩增过程中,NDEA和NDPA在更高浓度下诱发rpsL基因突变的突变频率整体呈现上升趋势,说明NDEA和NDPA对DNA体外扩增反应的遗传毒性随浓度增大呈上升趋势。本实验对食品化学污染物亚硝胺的致突变性进行了评估,实现了亚硝胺化合物遗传毒理的快速检测。