目的：为噬菌体MS2替代脊髓灰质炎病毒I型(PV-I)疫苗株做指示病毒用于消毒效果评价提供理论和实验依据。 方法：参照我国卫生部《消毒技术规范》(2002年版)和国际标准(IS010705-l，2，4)等的方法进行如下实验研究： 1．噬菌体T4、φX174、f2和MS2对物理因子抵抗力的比较研究。 2．噬菌体T4、φX174、f2和MS2对化学因子抵抗力的比较研究。 3．生态因子对噬菌体MS2存活率影响的比较研究。 4．化学因子对噬菌体MS2基因组RNA作用机制的研究。 5.噬菌体MS2、f2与脊髓灰质炎病毒对比用于消毒效果评价的实验研究。 6．噬菌体MS2用于消毒效果评价的实验方法研究。 本研究采用的评价指标如下： 1．达到消毒水平 是指物理或化学因子作用于噬菌体后，使噬菌体灭活对数值(LIV)或噬菌体的对数减少值(LRV)(log<,10>No-log<,10>Nt)≥4.00log<,10> 2．抵抗力强弱的比较对物理因子，采用相同处理剂量(强度和时间)下，比较噬菌体的LIV大小以判断噬菌体抵抗力的强弱；对热力是指作用温度(℃)和作用时间；对紫外线是指辐射剂量(uW·s／cm<2>)(辐射强度(uW／cm<2>)和辐射时间(s))；对电离辐射(γ-rays)是指吸收剂量(absorbeddose，gray(Gy))；对微波是指照射频率(MHz)、输出功率(W)和照射时间；对超声波是指频率(Hz)和输出功率(W)和照射时间等。对于化学因子，采用对噬菌体的灭活达到消毒水平时的最小浓度时间积(C.t<,min>)的大小以判断噬菌体抵抗力的强弱。 3.水生境比较是指在不同来源的水体环境条件下，比较噬菌体的消亡对数值(LDV)的大小以判断噬菌体存活力的强弱。 结果： 1．对物理因子的抵抗力 (1)γ射线; (2)湿热; (3)短波紫外线; (4)干热; (5)超声波; (6)微波; (7)盐度; 2．对化学因子的抵抗力 (1)二氧化氯; (2)二氯异氰尿酸钠(NaJ3CC); (3)戊二醛; (4)碘伏; (5)戊二醛、NaDCC和碘伏对MS2; (6)二氧化氯对MS2和f2; (7)邻苯二甲醛(OPA); 3．MS2对各种水生境中的生态因子： (1)在4℃条件下：MS2噬菌体在医院污水、自来水、超纯水、湖水、生活污水、工业污水、海水l和海水2等各种水体中120d，LDV分别为1.28、0.54、0.066、4.75、4.01、1.34、3.56和4.25 log<,10>。 (2)室温条件下：在医院污水中60d，MS2噬菌体LDV)6.22 log<,10>；在自来水、超纯水、湖水和生活污水中120d，LDV分别为3.37、3.60、>7.00和>7.00 log<,10>；在工业污水、海水l和海水2中90d，LDV分别为)7.03、>7.02和>7.02 log<,10>。 4．戊二醛和NaDCC对MS2噬菌体RNA的作用机制 (1)MS2噬菌体经8000mg／L戊二醛作用40rain后，RNA电泳条带模糊，出现较为明显的拖尾觋象。 (2)当受到1000mg／L有效氯作用5min，RNA电泳结果已显示出较为明显的拖尾和条带模糊的现象，随着作用时间的延长，其拖尾现象逐渐加重，在受到5000mg／L有效氯作用40min后，采用本研究实验条件的变性甲醛凝胶电泳已经不能检出噬菌体RNA的条带。 5．MS2、f2与PV-I抵抗力的对照研究 (1)NaDDC对MS2和PV-I：对噬菌体MS2，400mg／L的NaDDC作用20min， 或 500mg／L作用lOmin，或600mg／L作用5min，达到消毒水平(LIV≥4.00log<,10>)，LIV分别为4.18 log<,10>、 4.00 log<,10>和6.49 log<,10>；对PV-I，400mg／L的二氯异氰尿酸钠消毒剂在2.5min可完全杀灭脊髓灰质炎病毒，此时LIV为5.63log<,10>。 (2)OPA 对MS2、f2和PV-I：对MS2，2000mg／L的0PA对噬菌体MS2作用3min，或者3000mg／L作用lmin，达到消毒水平(LIV≥4.0010g<,10>)，LIV分别为5.12和5.20 log<,10>；对f2，2000mg／L作用3min，达到消毒水平，LIV为4.44 log<,10>;对PV-I，2000mg／L作用5min，或者3000mg／L作用3min，达到消毒水平，LIV为≥4.7310g<,10>。 (3)MS2、f2与PV-I的综合比较：对各种理化因子，噬菌体MS2与噬菌体f2的抵抗力基本相当，两者多强于T4和φX174D噬菌体；MS2与f2噬菌体的抵抗力大于PV-I的抵抗力或与之相当；MS2抵抗力大于PV-I的抵抗力占主要；f2噬菌体抵抗力均大于PV-I的抵抗力或与之相当。 6.MS2代替PV-I用于消毒效果评价的实验方法对照研究 优点：①安全性：MS2属于1级，要求最低，危害最小，一般实验室就可以；PV-I属于2B级，要求比较高，危害比较大，要求BSL2实验室；②MS2核酸全序列为3569个核苷酸；③MS2无时间限制；PV-I受到全球消灭脊髓灰质炎时间的严格限制；④MS2实验周期1～2d；PV需要7d；⑤MS2实验操作简单；PV-I操作复杂性；⑥MS2试验条件要求很低；PV-I要求匕匕较高；⑦MS2的实验成本只有PV-I的1／10；⑧MS2结果观察方便；PV-I则要求复杂；MS2结果评饼口PV-I一样客观，以LIV≥4.00log<,10>为达到消毒要求;⑨MS2有国际标准株ATCCl5597-BI和标准宿主E.coli ATCCl5597；⑩MS2有用于水质评价与检验的国际标准IS010705-1。 结论： 1．对物理因子的抵抗力 ①对γ射线的抵抗力由强到弱为：枯草杆菌黑色变种芽胞ATCC9372>噬菌体MS2>噬茵体f2>噬菌体T4>噬菌体φX174D>大肠杆菌8099；②MS2和T4噬菌体对湿热的抵抗力均比较弱，但T4噬菌体>MS2噬菌体；③对短波紫外线 (UV)的抵抗力也比较较弱；T4噬菌体>MS2噬菌体；④对干热的抵抗力为：噬菌体T4>噬菌体MS2>噬菌体f2；⑤对超声波的抵抗力为：T4噬菌体>噬菌体f2>MS2噬菌体；⑥对微波辐照的抵抗力为：MS2噬菌体>f2噬菌体；⑦MS2和f2噬菌体短期(14d)内对盐度的耐受能力都很强，但MS2噬菌体稍微强于f2。 2．对化学因子的抵抗力 ①对二氧化氯的抵抗力为：f2噬菌体>T4噬菌体，f2噬菌体>φX174D噬菌体，T4噬菌体≈噬菌体φx174D；②对NaDCC的抵抗力为：噬菌体f2>噬菌体T4>噬菌体φX174D；③对戊二醛的抵抗力为：噬菌体f2>噬菌体T4>噬菌体φx174D；④对碘伏的抵抗力为：噬菌体φX174D>噬菌体T4>噬菌体f2；⑤噬菌体MS2对三种消毒剂的抵抗力由强到弱为：戊二醛，二氯异氰尿酸钠和碘伏；⑥对二氧化氯的抵抗力为：噬菌体Ms2≈噬菌体f2；⑦对邻苯二甲醛的抵抗力为：噬菌体f2>噬菌体MS2>噬菌体T4>噬菌体φX174D。 3．水生境对MS2存活力的影响：MS2噬菌体在营养成分少的水体(自来水、超纯水、)中，存活时间最长；在经过消毒处理的医院污水和富含化学废物的工业污水长中，存活时间居中；在营养成分丰富的水体(湖水、生活污水和海水)中，存活时间最短。MS2在4℃条件下较室温条件下存活时间长。不同水体环境中的各种生态因子和环境因素对MS2的存活时间有明显的影响。 4.戊二醛和NaDCC对MS2噬菌体RNA的作用机制①高浓度的戊二醛消毒剂作用较长时间，能导致噬菌体MS2的基因组RNA 轻微的损伤。②二氯异氰尿酸钠则可以快速地作用于噬菌体的核酸RNA，引起RNA的断裂。若长时间受到高浓度的含氯消毒剂作用，MS2噬菌体的RNA甚至可能完全断裂成小片段。 5.MS2、f2与Pv-I抵抗力的对照研究 ①对二氯异氰尿酸钠消毒剂，噬菌体MS2的抵抗力强于PV-I；②对OPA，提示噬菌体MS2抵抗力弱于PV-I，噬菌体f2与PV-I相似；③从抵抗力方面来说，在我们所研究的4种噬菌体中，选择MS2替代PV-I作指示病毒是可行的。 6．MS2代替PV-I用于消毒效果评价的实验方法对照研究 (1)选择MS2代替PV作指示病毒是可行的。 (2)MS2代替PV-I用于消毒效果评价的实验具有：安全陛好；核酸全序列清楚；无时间限制；实验周期短；操作简单；试验条件要求低；成本很低；结果观察方便；结果评价客观易于进行；有国际标准株；有用于水质评价与检验的国际标准方法。 综上所述，MS2噬菌体替代PV-I疫苗株用于消毒效果评价可行。 本研究所得到的结果——《MS2噬菌体消毒效果检测与评价方法》(草案)，在国内外尚未见类似的报道，并拟申报制订国家标准。