噬菌體是以細菌細胞為宿主進行復制的病毒。大腸桿菌噬菌體是以大腸桿菌和其近緣 種為宿主，隨后被這些宿主細胞排放到人和其他哺乳動物糞便中。水質評估中使用的大腸 桿菌噬菌體分為體細胞大腸桿菌噬菌體和Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體兩個主要類群。這兩個 類群的區(qū)別在于感染途徑的差異。 體細胞大腸桿菌噬菌體通過黏附于宿主細胞壁上的永久性受體而啟動感染，它們在哺 乳類動物胃腸道中頻繁復制，而且在水環(huán)境中也能復制。體細胞大腸桿菌噬菌體包括一系 列形態(tài)各異的噬菌體（有肌尾噬菌體科、長尾噬菌體科、短尾噬菌體科和微噬菌體科中的某 些屬）。 Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體通過黏附于大腸桿菌的生殖（Ｆ ，性）菌毛啟動感染。只有攜 帶生殖（Ｆ ）質粒的細菌才會產(chǎn)生這些Ｆ 菌毛。由于Ｆ 菌毛只有在３０℃以上的細菌對數(shù) 生長期才能產(chǎn)生，因此Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體在除哺乳動物胃腸道以外的環(huán)境中不能復制。
Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體由緊密相關的一個限定噬菌體群組成，這些噬菌體屬于光滑 噬菌體科，由單鏈 ＲＮＡ基因組和形態(tài)上類似于小核糖核酸病毒的二十面體衣殼組成。 Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體分Ⅰ～Ⅳ四個血清型，還可通過分子生物學技術如基因探針雜交 技術將其鑒定為不同的基因型。到目前為止，血清型Ⅰ和Ⅳ僅從（非人類）動物糞便中檢出， 血清型Ⅲ在人類糞便中檢出。血清型Ⅱ可在人類糞便和２８％的豬糞中被檢測到，而其他動 物的糞便中未檢測到Ⅱ型大腸桿菌噬菌體。這種尚不明了的特異性，為在一定條件下和限 制范圍內區(qū)別人源和動物源糞便污染提供了一種可能的手段。
２）作為指示微生物的意義
噬菌體與人類病毒有許多共同之處，尤其是組成、形態(tài)、結構和復制方式。因此大腸桿 菌噬菌體成為評估腸道病毒在水環(huán)境中習性、對水處理和消毒過程敏感性的有用模式微生 物或替代生物。在這方面，它們優(yōu)于糞大腸細菌，可以考慮納入驗證和監(jiān)控源水受到人類糞 便廢棄物的影響。但尚未發(fā)現(xiàn)大腸桿菌噬菌體與腸道病毒在數(shù)量上有直接相關性。另外， 大腸桿菌噬菌體不能作為指示腸道病毒的絕對可信指標。這一點已得到證實，在已處理和 消毒過的飲用水供應系統(tǒng)中，大腸桿菌噬菌體常規(guī)檢測結果是陰性，而仍然分離出腸道 病毒。
Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體可作為一種比體細胞大腸桿菌噬菌體更特異的糞便污染指 標。另外，在指示水環(huán)境中腸道病毒習性、對水處理和消毒過程的反應效果方面，Ｆ ＲＮＡ 大腸桿菌噬菌體要優(yōu)于體細胞大腸桿菌噬菌體。這在進行Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體、體細 胞大腸桿菌噬菌體、糞便細菌和腸道病毒習性與存活力的比較研究中被證實。已有資料顯 示，人和動物排泄物中Ｆ ＲＮＡ血清群（基因型）的特異性可用來區(qū)別人類和動物源糞便污 染。但仍有一些不足和矛盾的資料需要進一步研究解決，該方法在多大程度上可應用于實 踐也需要明確。由于大腸桿菌噬菌體的局限性，最好僅用于實驗室調查、預試驗和可能的確認實驗中，而不適于運行或確認性（包括監(jiān)督）的監(jiān)測。
３）感染源
人或動物排出的大腸桿菌噬菌體量較少。由于復制模式不同和宿主的特異性，體細 胞大腸桿菌噬菌體通常由大多數(shù)人或動物糞便排出，而能夠排泄Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌 體的人或動物的比例較低?，F(xiàn)有資料顯示，在生物群中，１０％的人、４５％的牛、６０％的豬和 ７０％的禽類糞便中可檢出Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體。水環(huán)境中體細胞大腸桿菌噬菌體的 數(shù)量通常比Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體高５倍，比致細胞病變的人類病毒高５００倍，這些比 值的變化很大。每升污水中含有１０６～１０８個體細胞大腸桿菌噬菌體。一項研究發(fā)現(xiàn)，從 屠宰場排出的廢水中體細胞大腸桿菌噬菌體數(shù)達１０１０個／Ｌ。有跡象表明大腸桿菌噬菌 體能在污水中繁殖，體細胞大腸桿菌噬菌體也可在天然水環(huán)境中利用腐生宿主進行繁 殖。經(jīng)檢測，湖水和河水中體細胞大腸桿菌噬菌體和Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體的量可 達１０５個／Ｌ。
４）實際應用
體細胞大腸桿菌噬菌體可以用簡單、經(jīng)濟的空斑實驗進行檢測，２４ｈ內即可出結果。該 實驗用于Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌體檢測時并不簡單，因需將宿主細菌在３０℃以上的溫度條 件下培養(yǎng)至對數(shù)生長期，以確保產(chǎn)生Ｆ 菌毛。使用大的平皿可對１００ｍＬ樣品形成的空斑 進行定量計數(shù)，Ｐ／Ａ法可以檢測５００ｍＬ或更大量水樣的檢測。
５）對飲用水的意義
由于大腸桿菌噬菌體主要在人或哺乳動物胃腸道內復制，它們在飲用水中的存在可作 為糞便污染指示，同時也可指示腸道病毒和其他病原體潛在污染標。飲用水中出現(xiàn)大腸桿 菌噬菌體提示，用于去除腸道病毒的水處理和消毒過程存在缺陷。Ｆ ＲＮＡ大腸桿菌噬菌 體是指示糞便污染更為特異的指標。處理后的飲用水中不含大腸桿菌噬菌體不能確定其中 也不含病原體如腸道病毒或寄生原蟲。
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