污染物對人體的潛在危害，引起人們的普遍關注。世界上已發展了百余種短期快速測試法，檢測污染物的遺傳毒性效應。B.N.Ames等經十余年努力，于1975年建立并不斷發展完善的沙門氏菌回復突變試驗(亦稱Ames試驗)已被世界各國廣為采用。該法比較快速、簡便、敏感、經濟，且適用于測試混合物，反映多種污染物的綜合效應。眾多學者有的用Ames試驗檢測食品添加劑、化妝品等的致突變性，由此推測其致癌性;有的用Ames試驗檢測水源水和飲用水的致突變性，探索較現行方法更加衛生安全的消毒措施;或檢測城市污水和工業廢水的致突變性，結合化學分析，追蹤污染源，為研究防治對策提供依據;有的檢測土壤、污泥、工業廢渣堆肥、廢物灰燼的致突變性，以防止維系生命的土壤受致突變物污染后，通過農作物危害人類;檢測氣態污染物的致突變性，防止污染物經由大氣，通過呼吸對人體發生潛在危害;用Ames試驗研究化合物結構與致變性的關系，為合成對環境無潛在危害的新化合物提供理論依據;檢測農藥在微生物降解前后的致突變性，了解農藥在施用后代謝過程中對人類有無隱患;還有用Ames試驗篩選抗突變物，研究開發新的抗癌藥等等。
一、目的和原理
鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhimurium)的組氨酸營養缺陷型(his-)菌株，在含微量組氨酸的培養基中，除極少數自發回復突變的細胞外，一般只能分裂幾次，形成在顯微鏡下才能見到的微菌落。受誘變劑作用后，大量細胞發生回復突變，自行合成組氨酸，發育成肉眼可見的菌落。某些化學物質需經代謝活化才有致變作用，在測試系統中加入哺乳動物微粒體酶①，可彌補體外試驗缺乏代謝活化系統之不足。鑒于化學物質的致突變作用與致癌作用之間密切相關，故此法現廣泛應用于致癌物的篩選。
二、步驟和方法
Ames試驗的常規方法有斑點試驗和平板摻入試驗。
1.菌株鑒定 用于測試的菌株，需經基因型和生物學性狀鑒定，符合要求才能投入使用。
目前推薦使用的一套菌株是TA97、TA98、TA100和TA102。鑒定前先進行增菌培養。為鑒定結果可靠，需同時培養野生型TV菌株，作為測試菌基因型之對照。增菌培養用牛肉膏蛋白胨液體培養基，接種后于37℃，100r/min振蕩培養12h左右，細菌生長相為對數期末，含菌數應為1×109個/ml～2×109個/ml。
鑒定項目：
(1)脂多糖屏障丟失(rfa)用接種環或一端撓起的接種針以無菌操作術取各菌株的增菌培養液，在營養瓊脂平板上分別劃平行線，然后用滅菌尖頭鑷夾取滅菌濾紙條，浸濕結晶紫溶液，貼放在平板上與各接種平行線垂直相交。蓋好皿蓋后倒置于37t溫箱，培養24h后觀察結果。
(2)R因子 劃線接種，貼放濾紙條及培養等均同上，唯濾紙條浸濕的藥液不同，為氨芐青霉素鈉溶液。TA102除pKM101外，還有pAQ1，載有抗四環素的基因，故另用濾紙條浸濕四環素溶液后貼放于劃線接種的平板上。
(3)紫外線損傷修復缺陷(△uvrB)在營養瓊脂平板上按上述方法劃線接種后，一半接種線用黑玻璃遮蓋，另一半暴露于紫外光下8sec，然后蓋好皿蓋并用黑紙包裹平皿，防止可見光修復作用。培養同上。
(4)自發回變 預先制備底平板;向滅菌并在水浴內保溫45℃的上層軟瓊脂中注入0.1ml菌液;混勻后傾于底平板上并鋪平。平皿倒置于37℃溫箱培養48h。
(5)回變特性——診斷性試驗 上層軟瓊脂中除菌液外，還注入已知陽性物之溶液，需活化系統者并加入S9mix，余同上。
組氨酸營養缺陷型由自發回變即可知。
2.斑點試驗 吸取測試菌增菌培養后的菌液0.1ml，注入融化并保溫45℃左右的上層軟瓊脂中，需S9活化的再加0.3ml-0.4mlS9mix，立即混勻，傾于底平板上，鋪平冷凝。用滅菌尖頭鑷夾滅菌圓濾紙片邊緣，紙片浸濕受試物溶液，或直接取固態受試物，貼放于上層培養基的表面。同時做溶劑對照和陽性對照，分別貼放于平板上相應位置。平皿倒置于37℃溫箱培養48h。在紙片外圍長出密集菌落圈，為陽性;菌落散布，密度與自發回變相似，為陰性。
3.平板摻入試驗 將一定量樣液和0.1ml測試菌液均加入上層軟瓊脂中，需代謝活化的再加0.3ml-0.4ml S9mix，混勻后迅速傾于底平板上鋪平冷凝。同時做陰性和陽性對照，每種處理做3個平行。試樣通常設4個～5個劑量。選擇劑量范圍開始應大些，有陽性或可疑陽性結果時，再在較窄的劑量范圍內確定劑量反應關系。培養同上。同一劑量各皿回變菌落均數與各陰性對照皿自發回變菌落均數之比，為致變比(MR)。MR值≥2，且有劑量-反應關系，背景正常，則判為致突變陽性。
三、應用
1.斑點試驗只局限于能在瓊脂上擴散的化學物質，大多數多環芳烴和難溶于水的化學物質均不適宜用此法。此法敏感性較差，主要是一種定性試驗，適用于快速篩選大量受試化合物。
2.平板摻入試驗可定量測試樣品致突變性的強弱。此法較斑點試驗敏感，獲陽性結果所需的劑量較低。點試獲陽性結果的濃度用于摻入試驗(每皿0.1ml)，往往出現抑(殺)菌作用。
3.致變作用遲緩或有抑菌作用的試樣，培養時間延長至72h。
4.揮發性的液體和氣體試樣，可用干燥器內試驗法進行測試。
5.目前，Ames試驗作為檢測環境誘變劑的一組試驗中的首選試驗，廣泛應用于致突變化學物的初篩。但是，與今天快信息、高效率的社會要求相比，該試驗程序還嫌繁瑣，方法不夠簡便，有待于創建新的更為快速靈敏、簡單易行的環境誘變劑短期生物測試法。
