饮用水中人轮状病毒的消毒规律和灭活机理研究

Human rotavirus (HRV) infection is a major etiologic cause of severe gastroenteritis in children, and waterborne HRV posed a great risk to human health. We systematically investigated the disinfection kinetics of HRV in drinking water using conventional disinfection methods, and the inactivation mechanisms of HRV were explored by observing the damage of virion structure, genome and proteins after disinfection. Effective disinfection program was proposed based on the analysis of kinetics and mechanisms of HRV inactivation, and these will be a theoretical and practical guide to manage the risk of HRV infections from drinking water exposure.

人轮状病毒（human rotavirus，HRV）是婴幼儿重症腹泻的主要病原体，介水传播的HRV对人类健康构成极大危害。本项目研究各种常规消毒方法对饮用水中HRV的去除规律，并且从结构形态变化、基因和蛋白损伤三个方面来阐明不同消毒方法对HRV的灭活机理。分析不同消毒方法对HRV的作用方式及规律，探寻有效控制水中HRV的最佳消毒工艺，提出合理、有效的消毒方案，为科学解决饮用水中HRV污染问题提供理论基础与技术支持。

人轮状病毒（Human Rotavirus，HRV）是水环境中广泛存在的肠道病毒，其耐受能力强、存活时间长、感染剂量低，是引发全球婴幼儿重症腹泻的主要病原体。本项目采用E.coli 25922和MS2噬菌体分别作为水中肠道细菌和肠道病毒的指示微生物，系统地比较了常规饮水消毒方法（氯和二氧化氯）对E.coli 25922、MS2噬菌体和HRV的消毒效果并进行了消毒动力学分析。结果显示，HRV对氯和二氧化氯的抵抗力明显强于E.coli 25922和MS2噬菌体，说明现行的指示菌指标和噬菌体指示物很难真实反映水体病毒学安全性, 并且现行的氯消毒方法在有效控制HRV介水传播方面存在一定风险。此外，我们首次在基因全长范围内阐明了氯和二氧化氯对HRV灭活的分子机理。结果显示，HRV基因组不同区域对消毒剂抵抗力不同，氯对HRV VP4（1227-2354 bp）基因片段的损伤与感染性消失相一致，而二氧化氯对HRV的基因损伤与感染性的失活并无相关性。基于氯对HRV作用的分子敏感位点VP4（1227-2354 bp），本研究进一步建立了HRV的VP4-RT-qPCR消毒效果评价新方法，并对氯消毒后同一HRV样本同时采用VP4-RT-qPCR、VP2-RT-qPCR和TCID50方法进行检测。结果显示，VP2-RT-qPCR的结果随HRV感染性变化不大，而VP4-RT-qPCR结果与传统细胞培养法呈现出良好相关性，但其灵敏度更高，检测范围更广，为氯消毒后水中HRV的快速、准确评价提供了新的技术手段。