ISO 19040-1:2018
(Main)Water quality — Determination of the estrogenic potential of water and waste water — Part 1: Yeast estrogen screen (Saccharomyces cerevisiae)
Water quality — Determination of the estrogenic potential of water and waste water — Part 1: Yeast estrogen screen (Saccharomyces cerevisiae)
This document specifies a method for the determination of the estrogenic potential of water and waste water by means of a reporter gene assay with genetically modified yeast strains Saccharomyces cerevisiae. This reporter gene assay is based on the activation of the human estrogen receptor alpha. This method is applicable to: — fresh water; — waste water; — aqueous extracts and leachates; — eluates of sediments (fresh water); — pore water; — aqueous solutions of single substances or of chemical mixtures; — drinking water. The limit of quantification (LOQ) of this method for the direct analysis of water samples is between 8 ng/l and 15 ng/l 17β-estradiol equivalents (EEQ) based on the results of the international interlaboratory trial (see Annex F). The upper threshold of the dynamic range for this test is between 120 ng/l and 160 ng/l 17β-estradiol equivalents (EEQ). Samples showing estrogenic potencies above this threshold have to be diluted for a valid quantification. Extraction and pre-concentration of water samples can prove necessary, if their estrogenic potential is below the given LOQ.
Qualité de l'eau — Détermination du potentiel œstrogénique de l'eau et des eaux résiduaires — Partie 1: Essai d'œstrogénicité sur levures ( Saccharomyces cerevisiae)
Le présent document spécifie une méthode permettant de déterminer le potentiel œstrogénique de l’eau et des eaux résiduaires au moyen d’un essai avec gène rapporteur à l’aide de souches de levure génétiquement modifiées Saccharomyces cerevisiae. Cet essai avec gène rapporteur se fonde sur l’activation du récepteur des œstrogènes humains alpha. Cette méthode est applicable: — aux eaux douces; — aux eaux résiduaires; — aux extraits aqueux et lixiviats; — aux éluats de sédiments (eau douce); — aux eaux interstitielles; — aux solutions aqueuses contenant des substances uniques ou des mélanges chimiques; — à l’eau potable. La limite de quantification (LDQ) de cette méthode pour l’analyse directe d’échantillons d’eau est comprise entre 8 ng/l et 15 ng/l d’équivalents 17β-œstradiol (EEQ) sur la base des résultats de l’essai interlaboratoires international (voir l’Annexe F). Le seuil supérieur de la gamme dynamique pour cet essai est compris entre 120 ng/l et 160 ng/l d’équivalent 17β-œstradiol (EEQ). Les échantillons présentant un potentiel œstrogénique supérieur à ce seuil doivent être dilués pour une quantification valable. L’extraction et la préconcentration des échantillons d’eau peuvent s’avérer nécessaires, si leur potentiel œstrogénique est inférieur à la LDQ donnée.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19040-1
First edition
2018-08
Water quality — Determination of
the estrogenic potential of water and
waste water —
Part 1:
Yeast estrogen screen (Saccharomyces
cerevisiae)
Qualité de l'eau — Détermination du potentiel oestrogénique de l'eau
et des eaux résiduaires —
Partie 1: Essai d'oestrogénicité sur levures (Saccharomyces
cerevisiae)
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 4
5 Interferences . 4
6 Apparatus and materials. 5
7 Reagents, media and test strain . 6
8 Sampling and samples .10
8.1 General .10
8.2 Bottles and material for sampling .10
8.3 Bottles and material pre-cleaning .10
8.4 Sampling procedure .10
8.5 Transport of samples .11
8.6 Pretreatment of samples .11
8.7 Storage of samples .11
9 Procedure.12
9.1 Preparation of cryo-cultures for long-term storage.12
9.2 Overnight culture .12
9.3 Test set up for aqueous samples .12
9.3.1 Preparation .12
9.3.2 Preparation of the reference dilution series .12
9.3.3 Negative control .13
9.3.4 Blank replicate .14
9.3.5 Sample dilution .14
9.3.6 Field blank .14
9.3.7 Plate setup .14
9.3.8 Inoculation of the test plate .14
9.4 Measurement .15
9.4.1 Measurement of the cell density .15
9.4.2 Measurement of the reporter gene activity .16
9.5 Calculation of the corrected absorbance and the reporter gene induction .16
9.6 Calculation of the relative growth .17
9.7 Estimation of the EC of the reference compound by linear interpolation .17
10 Validity criteria .17
11 Assessment criteria .18
12 Test report .18
Annex A (normative) Strain selection .19
Annex B (informative) Plate set up .20
Annex C (informative) Scheme of test principle .21
Annex D (informative) Test set up for chemicals and extracts .22
Annex E (informative) Preparation of dilution series .26
Annex F (informative) Performance data .27
Annex G (informative) Use of other yeast strains based on Saccharomyces cerevisiae .40
Annex H (informative) Statistical assessment .43
Annex I (informative) Calculation of 17β-estradiol equivalents .45
Annex J (informative) Measurement of the lowest ineffective dilution (LID) of a waste
water — A simplified evaluation for testing of waste water .48
Bibliography .50
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
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This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 5,
Biological methods.
A list of all parts in the ISO 19040 series can be found on the ISO website.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19040-1:2018(E)
Water quality — Determination of the estrogenic potential
of water and waste water —
Part 1:
Yeast estrogen screen (Saccharomyces cerevisiae)
WARNING — Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice.
This document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its
use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests conducted in accordance with this document
be carried out by suitably trained staff.
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the estrogenic potential of water and
waste water by means of a reporter gene assay with genetically modified yeast strains Saccharomyces
cerevisiae. This reporter gene assay is based on the activation of the human estrogen receptor alpha.
This method is applicable to:
— fresh water;
— waste water;
— aqueous extracts and leachates;
— eluates of sediments (fresh water);
— pore water;
— aqueous solutions of single substances or of chemical mixtures;
— drinking water.
The limit of quantification (LOQ) of this method for the direct analysis of water samples is between
8 ng/l and 15 ng/l 17β-estradiol equivalents (EEQ) based on the results of the international
interlaboratory trial (see Annex F). The upper threshold of the dynamic range for this test is between
120 ng/l and 160 ng/l 17β-estradiol equivalents (EEQ). Samples showing estrogenic potencies above
this threshold have to be diluted for a valid quantification. Extraction and pre-concentration of water
samples can prove necessary, if their estrogenic potential is below the given LOQ.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 7027, Water quality — Determination of turbidity
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at http: //www .iso .org ./obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
blank replicate
additional replicate that contains no test organism, but is treated in the same way as the other replicates
of a sample
[SOURCE: ISO 10872:2010, 3.5]
3.2
culture medium
nutrients presented in a form and phase (liquid or solidified) which support microbiological growth
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 24]
3.3
dilution level
D
denominator of the dilution coefficient (using the numerator 1) of a mixture of water or waste water
with dilution water as integral number
Note 1 to entry: For undiluted water or waste water, this coefficient per definition is 1→1. The corresponding and
smallest possible value of D is 1. In this document, the arrow indicates the transition from initial total volume to
final total volume.
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 28]
3.4
dilution water
water added to the test sample to prepare a series of defined dilutions
[SOURCE: ISO 20079:2005, 3.7]
3.5
50 % effect concentration
EC
concentration of a compound which causes 50 % of an effect
Note 1 to entry: In the sense of this document, the EC is the concentration of a compound which induces 50 % of
the maximal reporter gene activity which can be achieved by this compound.
3.6
field blank
container prepared in the laboratory, using reagent water or other blank matrix, and sent with the
sampling personnel for exposure to the sampling environment to verify possible contamination during
sampling
[SOURCE: ISO 11074:2015, 4.5.3]
2 © ISO 2018 – All rights reserved
3.7
induction rate
quotient of the mean signal measured after exposure to a dose of the test sample or with a positive
control, and the mean signal measured for the negative control using the same experimental conditions
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 43, modified — “corrected absorbance” replaces “mutant colonies”; “wells”
replaces “corresponding plates”, “quotient” replaces “difference”.]
3.8
inoculum
fraction of a culture of microorganisms used to start a new culture, or an exponentially growing
preculture, in fresh medium
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 44]
3.9
limit of quantification
LOQ
lowest value of a determinant that can be determined with an acceptable level of accuracy and precision
[SOURCE: ISO 15839:2003, 3.18]
3.10
lowest ineffective dilution
LID
lowest dilution within a test batch which does not show any effect, i.e. no statistically significant
increase in the reporter gene activity compared with the negative control
[SOURCE: ISO 11350:2012, 3.4, modified — “increase in the reporter gene activity” replaces “increase
in the number of revertant wells”.]
3.11
negative control
dilution water without test sample
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 51]
3.12
overnight culture
culture started late in the afternoon and incubated overnight to be ready during the following morning
for purposes such as the inoculation of a preculture
Note 1 to entry: The procedure for the overnight culture is described in 9.2.
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 54, modified — deleted: "usually about 16 h".]
3.13
reference compound
compound with one or more property values that are sufficiently reproducible and well established to
enable the calibration of the measurement method
[SOURCE: ISO 7405:2008, 3.6, modified — “compound” replaces “material”; “the calibration of the
measurement method” replaces “use of the material or substance for the calibration of an apparatus,
the assessment of a measurement method or for the assignment of values to materials”.]
3.14
reporter gene activity
quantitative activity of a gene attached to the promoter sequence of another gene
3.15
stock culture
culture of a strain of organisms maintained under conditions to preserve original features such as
nucleotide sequences
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 87]
3.16
test sample
undiluted, diluted or otherwise prepared portion of a sample to be tested, after completion of all
preparation steps such as centrifugation, filtration, homogenization, pH adjustment and determination
of ionic strength
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 92]
4 Principle
The Yeast Estrogen Screen (YES) is a reporter gene assay which can be used for the measurement of
the activation of the human estrogen receptor alpha (hERα) in the presence of a sample containing
compounds which activate the estrogen receptor (ER).
By this means the assay detects the estrogenic activity of the whole sample in its actual state as an
integral measure including possible additive, synergistic and antagonistic mixture-effects on the whole
process of the reporter gene expression.
The basic concept of such assays is explained in References [10] and [11]. The hERα is heterologously
expressed in the yeast cell under control of a copper dependent promoter. The estrogen receptor belongs
to the family of nuclear hormone receptors. If agonists of the estrogen receptor enter the yeast cell, they
bind to the estrogen receptor protein and thus induce its conformational change. As a consequence
two receptor proteins form a receptor dimer which translocates to the nucleus. This activation of the
estrogen receptor is measured by the induction of the reporter gene lacZ which encodes the enzyme
β-galactosidase. The lacZ is fused to a promoter containing estrogen responsive elements (ERE) and
is thus controlled by the activity of the estrogen receptor. The ER-dimer binds to the promoter and
by this activates the expression of the β-galactosidase. Finally, the activity of the β-galactosidase as a
measure for the estrogenic potential of the sample is determined using an appropriate substrate which
is cleaved to a coloured reaction product. The reaction product can be measured photometrically. See
Annex C for a scheme of the test principle.
5 Interferences
Coloured or turbid samples might interfere with the photometric detection of cell density and/or the
detection of the reaction product of the reporter enzyme β-Galactosidase (see Clause 10 for further
information).
Toxic effects of the test sample may lead to a reduction of viable cells and to a reduction of the
measurable signal. Consequently, estrogenic effects of a sample may be masked by acute toxic effects
leading to false negative test results (see Clause 10 for further information).
High salinity can cause toxic effects due to the resulting osmotic pressure. The conductivity of the
sample is a measure for its salinity. The yeast strain constructed by McDonnell et al. (Reference [10])
tolerates a conductivity of the sample up to 34 000 µS/cm.
Bacterial growth in the test wells is assessed by the blank replicate (3.1). See Clause 10 for further
information.
If filtered samples are tested in order to remove bacteria from the sample, solid particles are separated
from the sample also. Thus, substances with estrogenic activity which are adsorbed on particles might
not be detected.
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Due to the high sensitivity of this test avoid any contamination of buffer, media and all reagents used
with compounds exhibiting estrogenic activity to avoid false positive test results.
6 Apparatus and materials
For suitable sampling devices see Clause 8. Usual laboratory apparatus and glassware is required. In
particular, the following material is needed:
6.1 Incubator shaker, temperature- and time-controlled, 30 °C ± 1 °C and 37 °C ± 1 °C.
6.2 pH meter.
6.3 Steam sterilizer.
6.4 Dry sterilizer.
6.5 Centrifuge, with a rotor for 15 ml and 50 ml tubes up to 2 500 g and with a rotor for 96-well plates
up to 2 500 g.
6.6 Rotary mixer.
6.7 Freezer, at least ≤−18 °C and ≤−70 °C.
6.8 Sterile filter, cellulose acetate, 0,2 µm pore size.
6.9 Inoculation loops.
6.10 Multi-channel multistepper pipette (repeater pipette).
6.11 Multi-channel pipettes, 5 µl to 50 µl and 50 µl to 300 µl.
6.12 Spectrophotometer.
6.13 Transparent sterile polystyrene 96-well plates, for suspension cultures with flat bottom and lid.
6.14 Microplate photometer for 96-well plates, for absorbance measurement at 540 nm ± 20 nm or
580 nm ± 20 nm and at 600 nm ± 20 nm.
6.15 Clean bench.
6.16 Petri dishes, diameter approximately 94 mm, height approximately 16 mm.
6.17 Cryogenic vials, sterile, 1 ml, 10 ml.
6.18 Disposable nitrile gloves.
6.19 Air-permeable sealing membranes for 96-well plates.
7 Reagents, media and test strain
7.1 Reagents
As far as possible, use "reagent grade" chemicals.
1)
7.1.1 Yeast nitrogen base without amino acids .
7.1.2 α-D-Glucose, anhydrous, C H O , molecular weight 180,15 g/mol, CAS: 50-99-7.
6 12 6
7.1.3 Adenine, C H N , molecular weight 135,13 g/mol, CAS: 73-24-5.
5 5 5
7.1.4 l-arginine, C H N O , molecular weight 174,20 g/mol, CAS: 74-79-3.
6 14 4 2
7.1.5 l-aspartic acid, C H NO , molecular weight 133,10 g/mol, CAS: 56-84-8.
4 7 4
7.1.6 l-glutamic acid monosodium salt hydrate, C H NNaO ·H O, molecular weight (anhydrous)
5 8 4 2
169,11 g/mol, CAS: 142-47-2 (anhydrous basis).
7.1.7 l-histidine-HCl, C H N O ·HCl·H O, molecular weight 209,6 g/mol, CAS: 5934-29-2.
6 9 3 2 2
7.1.8 l-isoleucine, C H NO , molecular weight 131,17 g/mol, CAS: 73-32-5.
6 13 2
7.1.9 l-leucine, C H NO , molecular weight 131,17 g/mol, CAS: 61-90-5.
6 13 2
7.1.10 l-lysine-HCl, C H N O ·HCl, molecular weight 182,65 g/mol, CAS: 657-27-2.
6 14 2 2
7.1.11 l-methionine, C H NO S, molecular weight 149,21 g/mol, CAS: 63-68-3.
5 11 2
7.1.12 l-phenylalanine, C H NO , molecular weight 165,19 g/mol, CAS: 63-91-2.
9 11 2
7.1.13 l-serine, C H NO , molecular weight 105,09 g/mol, CAS: 56-45-1.
3 7 3
7.1.14 l-threonine, C H NO , molecular weight 119,12 g/mol, CAS: 72-19-5.
4 9 3
7.1.15 l-tyrosine, C H NO , molecular weight 181,19 g/mol, CAS: 60-18-4.
9 11 3
7.1.16 l-valine, C H NO , molecular weight 117,15 g/mol, CAS: 72-18-4.
5 11 2
7.1.17 Copper(II) sulfate pentahydrate, CuSO ·5H O, molecular weight 249,69 g/mol, CAS: 7758-99-8.
4 2
7.1.18 Ampicillin sodium salt, C H N NaO S, molecular weight 371,39 g/mol, CAS: 69-52-3.
16 18 3 4
7.1.19 Streptomycin sulfate salt, C H N O ·1,5H SO , molecular weight 728,69 g/mol,
21 39 7 12 2 4
CAS: 3810-74-0.
7.1.20 Agar for microbiology, (C H O )n, CAS: 9002-18-0.
12 18 9
1) Yeast nitrogen base without amino acids contains a nitrogen source such as ammonium sulfate, vitamins and
trace elements which are required for growth of yeast cells. Yeast nitrogen base without amino acids is used for the
selection of yeast strains depending on requirements for carbon sources and amino acids.
6 © ISO 2018 – All rights reserved
7.1.21 Hydrochloric acid solution, 1 M (HCl), molecular weight 36,46 g/mol, CAS: 7647-01-0.
7.1.22 Sodium hydroxide, NaOH, molecular weight 40,00 g/mol, CAS: 1310-73-2.
7.1.23 Ethanol, ≥99,8 %, CH CH OH, molecular weight 46,07 g/mol, CAS: 64-17-5.
3 2
7.1.24 Glycerol for molecular biology, ≥99 %, HOCH CH(OH)CH OH, molecular weight 92,09 g/mol,
2 2
CAS: 56-81-5.
7.1.25 17β-Estradiol, ≥98 %, C H O , molecular weight 272,38 g/mol, CAS: 50-28-2.
18 24 2
7.1.26 Disodium hydrogen phosphate dihydrate, Na HPO ·2H O, molecular weight 177,99 g/mol,
2 4 2
CAS: 10028-24-7.
7.1.27 Sodiumdihydrogen phosphate monohydrate, NaH PO ⋅H O, molecular weight 137,99 g/mol,
2 4 2
CAS: 10049-21-5.
7.1.28 Potassium chloride, KCl, molecular weight 74,55 g/mol, CAS: 7447-40-7.
7.1.29 Magnesium sulfate heptahydrate, MgSO ·7H O, molecular weight 246,47 g/mol,
4 2
CAS: 10034-99-8.
7.1.30 Chlorophenolred-β-D-galactopyranoside (CPRG), C H Cl O S, molecular weight 585,41 g/
25 22 2 10
mol, CAS: 99792-79-7.
7.1.31 Lyticase from Arthrobacter luteus lyophilized powder, ≥2 000 units/mg protein,
CAS: 37340-57-1.
7.1.32 DL-Dithiothreitol, HSCH CH(OH)CH(OH)CH SH, molecular weight 154,25 g/mol, CAS: 3483-
2 2
12-3.
7.1.33 Sodium dodecyl sulfate, CH (CH ) OSO Na, molecular weight 288,38 g/mol, CAS: 151-21-3.
3 2 11 3
7.1.34 Aceton (puriss p.a.), CH COCH , molecular weight 58,08 g/mol, CAS: 67-64-1.
3 3
7.2 Water, grade 3, as defined in ISO 3696; water with a conductivity up to 5 µS/cm is acceptable.
If sterile water is needed, autoclave or sterilize by filtration (cellulose acetate, 0,2 µm). Water as
specified here is also used for the stepwise dilution of the test sample.
7.3 Test strain.
The generation of the test strain is described in References [10] and [11]. It is derived from the strain
Saccharomyces cerevisiae BJ3505 (protease deficient, MATα, PEP4::HIS3, prb-1-delta1.6R, HIS3-delta200,
lys2-801, trp1-delta101, ura3-52gal2can1). This strain harbours two plasmids. The construction of
these plasmids is described in Reference [10]. The plasmid YEPE10 contains the CUP1::hER fusion which
encodes the human estrogen receptor α cloned from the MCF-7 human cell lineage under the control
of the metallothionein promoter CUP1. This plasmid is selected via the tryptophane auxothropy of
the parent strain. The second plasmid is the reporter plasmid YRPEG3 which contains the fusion gene
2ERE-CyC1::lacZ. This fusion gene expresses the β-galactosidase (encoded by lacZ) under the control
of the iso1cytochrom c promoter from S. cerevisiae which is fused to two copies of the vitellogenin A2-
gene from Xenopus laevis. This plasmid is selected via the uracil auxothropy of the parent strain.
7.4 Media.
If required autoclave for 20 min at 121 °C ± 2 °C. Cover the vessels loosely (e.g. with aluminium foil).
Never seal air-tight.
7.4.1 10x SD-Medium.
Dissolve 67,0 g yeast nitrogen base without amino acids (7.1.1) and 200 g glucose (7.1.2) in water (7.2)
and adjust the final volume with water (7.2) to 1 l. Sterilize the solution by filtration (cellulose acetate,
0,2 µm). Do not autoclave the solution because it contains vitamins such as Biotin. Store the solution in
50 ml aliquots in the dark at ≤ −18 °C no longer than 12 months.
7.4.2 10x McD-DO-Medium (McDonnell).
Dissolve
— 175 mg l-lysine-HCl (7.1.10);
— 120 mg l-histidine-HCl (7.1.7);
in water (7.2) and adjust the final volume with water (7.2) to 500 ml.
Sterilize by filtration (cellulose acetate, 0,2 µm) and store aliquots of 40 ml in the dark at ≤−18 °C no
longer than six months.
7.4.3 Glucose solution.
Dissolve
— 144 g α-D-Glucose (7.1.2)
in water (7.2) and adjust the final volume with water (7.2) to 500 ml.
Sterilize by filtration (cellulose acetate, 0,2 µm) or autoclave and store the solution in the dark at 2 °C to
8 °C no longer than 12 months.
7.4.4 CuSO solution, 10 mmol/l.
Dissolve 250 mg CuSO ·5H O (7.1.17) in water (7.2) and adjust the final volume with water (7.2) to 100 ml.
4 2
Autoclave the solution. The solution may be used up to 12 months at room temperature.
7.4.5 Ampicillin stock solution.
Dissolve 1 g ampicillin sodium salt (7.1.18) in water (7.2) and adjust the final volume with water (7.2)
to 10 ml.
Sterilize the solution by filtration (cellulose acetate, 0,2 µm) and store 1 ml aliquots in the dark at
≤−18 °C no longer than 12 months.
7.4.6 Streptomycin stock solution.
Dissolve 1 g streptomycin sulfate salt (7.1.19) in water (7.2) and adjust the final volume with water (7.2)
to 10 ml.
Sterilize the solution by filtration (cellulose acetate, 0,2 µm) and store 1 ml aliquots in the dark at
≤−18 °C no longer than 12 months.
8 © ISO 2018 – All rights reserved
7.4.7 Growth medium (McDonnell).
Add
— 10 ml 10x SD-Medium (7.4.1);
— 10 ml 10x McD-DO-Medium (McDonnell, 7.4.2);
to 80 ml sterile water (7.2) under sterile conditions. Split the medium in 20 ml aliquots. Store the medium
in the dark at 2 °C to 8 °C no longer than one week or in the dark at ≤−18 °C no longer than six months.
7.4.8 Exposure medium (McDonnell).
Mix
— 4,2 ml 10x SD-Medium (7.4.1);
— 4,2 ml 10x McD-DO-Medium DO-Medium (7.4.2);
— 1,6 ml Glucose solution (7.4.3);
— 99 µl CuSO -solution (7.4.4);
— 67 µl Ampicillin stock solution (7.4.5);
— 67 µl Streptomycin stock solution (7.4.6).
Prepare the exposure medium immediately before use. A volume of 5 ml per 96-well plate is required.
7.4.9 Aqueous solution of ethanol, volume fraction 0,3 %.
Add sterile water (7.2) to 300 µl ethanol (7.1.23) to a final volume of 100 ml.
7.4.10 Aqueous solution of glycerol, volume fraction 30 %.
Add water (7.2) to 3 ml glycerol (7.1.24) to a final volume of 10 ml. Sterilize the solution by filtration
(Cellulose acetate, 0,2 µm) or autoclave.
7.4.11 17β-estradiol (E2) stock solution.
Dissolve 50 mg 17β-estradiol (E2) (7.1.25) in ethanol (7.1.23) and adjust the final volume with
ethanol (7.1.23) to 10 ml. Store the stock solution in aliquots of 1 ml in the dark at ≤ −18 °C no longer
than 12 months.
7.4.12 lacZ buffer.
Dissolve in 950 ml of water (7.2):
— 10,67 g Na HPO ⋅2H O (7.1.26);
2 4 2
— 0,75 g KCl (7.1.28);
— 0,25 g MgSO ⋅7H O (7.1.29).
4 2
Before the adjustment of the pH the solution might be turbid. Adjust the pH to pH = 7,0 ± 0,2 by the
addition of NaH PO ⋅H O (7.1.27) (approximately 5,5 g).
2 4 2
Add and dissolve
— 1 g sodium dodecyl sulfate (7.1.33).
Adjust the final volume to 1 000 ml with water (7.2). Store the solution at room temperature no longer
than six months.
7.4.13 lacZ reaction mixture
Add and dissolve per ml lacZ buffer:
— 0,4 mg chlorophenolred-β-D-galactopyranoside (CPRG) (7.1.30);
— 250 U Lyticase (7.1.31);
— 0,154 mg DL-Dithiothreitol (7.1.32).
For one 96-well plate 6 ml lacZ-reaction mixture are required. Prepare the lacZ-reaction mixture
immediately before use.
Different batches of the lyticase may have a different specific lyticase-activity. Calculate the amount of
lyticase needed for the reaction mixture according to:
250 U
m = (1)
lyticase
A
s
where
m is the mass (mg) of lyticase with a specific activity of A which is required for 1 ml
lyticase s
lacZ-buffer;
A is the specific activity of the lyticase in U/mg.
s
8 Sampling and samples
8.1 General
This clause describes specific requirements for the sampling with respect to the determination of
estrogenic activity in water samples. For general information about sampling consider ISO 5667-16.
8.2 Bottles and material for sampling
Use clean glass bottles (borosilicate glass) with polytetrafluoroethylene (PTFE)-lined caps. To avoid
photo-degradation of compounds of interest, use amber glass bottles. If transparent glass bottles are
used, wrap the bottles in aluminium foil or store them in a dark container.
Alternatively, bottles made from aluminium or stainless steel (both uncoated) may be used. Assess that
a material different from borosilicate glass does not affect results.
8.3 Bottles and material pre-cleaning
After the routine cleaning procedure, additionally clean the bottles and the caps as follows: rinse the
clean bottles and the caps three times with a minimum amount of acetone (7.1.34). Let the residual
acetone evaporate (e.g. drying oven). Close the bottles immediately after drying. Rinse all glassware,
spatulas etc. getting in contact with the sample three times with a minimum amount of acetone (7.1.34).
Let the residual acetone evaporate.
8.4 Sampling procedure
Use disposable nitrile-gloves during sampling. Do not use any hand-cream prior to sampling and avoid
skin contact with the sample. Use material from glass, PTFE, aluminium or stainless steel only.
10 © ISO 2018 – All rights reserved
Fill the bottles completely. Consider possible expansion of the sample due to a change of temperature. If
the samples are to be frozen as part of their preservation, the bottles shall not be completely filled. This
is in order to prevent breakage which may arise from expansion of ice during the freezing and thawing
process.
Do not stabilize the samples with chemicals.
Either cool down the samples to 2 °C to 8 °C or freeze the samples at ≤−18 °C.
8.5 Transport of samples
Deliver the samples to the laboratory as soon as possible after sampling.
During transport keep the sample container frost- and break-proof, protected from exposure to light,
temperature increase and external contamination.
Cooling or freezing procedures shall be applied to the samples in order to increase the time period
available for transport and storage. Cooling should commence as soon as possible after sampling for
instance in cool boxes with ice, frozen gel packs, or cooling elements. A cooling device in the transport
vehicle is also suitable. A cooling temperature during transport of 2 °C to 8 °C has been found suitable.
The suggested cooling temperature applies to the surrounding of the sample (e.g. inside the cooling
box) and not for the sample itself.
If the sample is frozen, avoid thawing of the sample (e.g. transport on dry ice). If dry ice is chosen for
transport, the bottles should be wrapped in paper or in air bubble film to avoid direct contact with the
dry ice.
8.6 Pretreatment of samples
Preferably analyse the samples non-filtered immediately after sampling because of the possible loss
of particle associated estrogenic activity. The decision about a sample filtration (e.g. cellulose acetate,
0,45 μm pore size) is to be taken by the performing laboratory according to the application and based
on the experience with the sample type under investigation. Report in any case if a filtered or non-
filtered sample was tested. Further information about possible impacts of filtration on samples with
estrogenic activity is given in References [12] and [13].
Adjust the sample to a pH of 7,2 ± 0,2 using either HCl (7.1.21) or NaOH solution (7.1.22). Select the
acid or alkali concentrations such that the added volumes are as small as possible. Avoid over-titration.
The adjustment of the sample’s pH might affect the sample. Report all visible changes caused by the
adjustment of the pH value (ISO 5667-16).
8.7 Storage of samples
Test the samples immediately after sampling. If this is not possible, keep water samples at 2 °C to
8 °C (<7 d) or below −18 °C (up to two months). For multiple testing divide larger samples in advance
into appropriate portions, since thawed samples can only be used on the same day. Avoid thawing
and freezing of samples more than once before analysis. Thaw the sample in the dark at a maximal
temperature of 25 °C (e.g. water bath) or between 2 °C and 8 °C overnight. Do not use a microwave to
thaw samples.
Storage of the sample may impact the estrogenic activity of the sample. Possible changes are sample
depending. Specify the duration and conditions of sample storage based on experience with the specific
sample type. Further information about possible impacts of storage on samples with estrogenic activity
is given in References [14] and [15].
9 Procedure
9.1 Preparation of cryo-cultures for long-term storage
Store the culture aliquots in the dark at −75 °C ± 5 °C no longer than 12 months. Do not store the cells in
liquid nitrogen because of a limited viability of the cells under this condition.
Measure the optical density of the culture after an overnight culture (9.2) at 600 nm ± 20 nm (OD600)
in a 1→10 dilution with growth medium (7.4.7) and calculate the formazin attenuation units (FAU) for
the undiluted culture according to ISO 7027. Use 600 nm for the FAU calibration.
NOTE FAU-value of about 1 200 is a usual cell density of an overnight culture and serves as a guidance value
for the user. If the validity criteria according to Clause 10 are fulfilled, FAU-values that diverge from the guidance
value are acceptable.
Mix 3,5 ml of this culture with 3,5 ml of a sterile aqueous solution of glycerol (7.4.10) with a volume
fraction of 30 % under sterile conditions. Freeze 350 µl-aliquots of the cell suspension in cryogenic
vials at −75 °C ± 5 °C.
Determine the EC of the reference compound 17β-estradiol with a frozen aliquot of the new cryo-
culture according to the standard procedures described in 9.3 and 9.4. If the EC value, which is
determined with the new cryo-culture, is not valid according to Clause 10 prepare new cryo-cultures.
9.2 Overnight culture
Culture yeast cells taken from a cryo-stock in growth medium (7.4.7) described as follows:
Under sterile conditions, pipette 5 ml of growth medium (7.4.7) into a 50 ml Erlenmeyer flask and
inoculate the medium with 350 µl of a cryo-stock (9.1) immediately after thawing. Cover the flask with
e.g. aluminium foil. Incubate the overnight culture for 22 h ± 1 h at 30 °C ± 1 °C under constant agitation.
Prepare the overnight culture one day prior to the performance of the test. Other sterile flasks or
containers might be used instead of an Erlenmeyer flask if it is proven that this change does not impact
the performance of the test.
NOTE 1 5 ml overnight culture are sufficient for at least 50 96-well plates.
Measure the optical density of the culture after incubation in a 1→10 dilution with growth medium (7.4.7)
at 600 nm ± 20 nm and calculate the FAU for the undiluted culture according to ISO 7027. Use 600 nm
for the FAU calibration.
NOTE 2 FAU-value of about 1 200 is a usual cell density of an overnight culture and serves as a guidance value
for the user. If the validity criteria according to Clause 10 are fulfilled, FAU-values that diverge from the guidance
value are acceptable.
9.3 Test set up for aqueous samples
9.3.1 Preparation
Prepare the required volume of the exposure medium (7.4.8). A volume of 5 ml per 96-well plate is needed.
9.3.2 Preparation of the reference dilution series
Thaw an aliquot of the 17β-estradiol (E2) stock solution (7.4.11; 5 mg/ml). Dilute the thawed stock
solution successively two times 1→100 and one time 1→3 with ethanol (e.g. 334 µl E2-solution + 666 µl
ethanol). The resulting concentration is 166,6 µg E2/l. Close all vials used immediately after usage to
avoid an evaporation of the ethanol.
Dilution series of the E2-reference:
12 © ISO 2018 – All rights reserved
Dilute the 166,6 µg/l ethanolic E2 solution 1→33,3 with sterile water to a concentration of 5 000 ng/l
E2 (e.g. 30 µl E2 solution to 970 µl water). Store the prepared dilution of 17β-estradiol (166,6 μg E2/l) in
the dark at ≤ −18 °C no longer than 12 month.
Prepare a final 1→10 dilution with water (7.2) by e.g. adding 400 µl of the 5 000 ng/l E2 to 3 600 µl
sterile water (7.2) resulting in a concentration of 500 ng/l E2. Prepare this dilution in an amber glass
vial with a cap which is lined with PTFE.
From this solution prepare six successive 1→3 dilutions with an aqueous solution of ethanol [volume
fraction 0,3 % (7.4.9)], e.g. by adding 1 ml of the E2-solution to 2 ml of the aqueous solution of ethanol.
Prepare these dilutions in glass vials with PTFE-caps also. Use the dilutions starting from 500 ng/l
down to 0,66 ng/l for the determination of the concentration response curve of the E2 reference. 160 µl
of every E2-dilution are sufficient for one test plate with two replicates per dilution level. The following
Table 1 summarizes the preparation of the E2-dilution series.
Table 1 — Preparation of the E2-dilution series
Volume Used for reference
E2 solution c(E2) fraction Dilution Example concentration-
ethanol response curve
1 1→100 10 µl E2 solution 1 +
5 mg/ml 100 %
[stock (7.4.11)] with ethanol 990 µl ethanol
1→100 10 µl E2 solution 2 +
2 50 µg/ml 100 %
with ethanol 990 µl ethanol
1→3 334 µl E2 solution 3 +
3 500 µg/l 100 %
with ethanol 666 µl ethanol
1→33,3 30 µl E2 solution 4 +
4 166,6 µg/l 100 %
with water 970 µl water
1→10 400 µl E2 solution 5 +
5 5 µg/l 3 %
with water 3 600 µl water
1→3 1 ml E2 solution 6 +
6 500 ng/l 0,3 % x
with 0,3 % ethanol 2 ml 0,3 % ethanol
1→3 1 ml E2 solution 7 +
7 166,6 ng/l 0,3 % x
with 0,3 % ethanol 2 ml 0,3 % ethanol
1→3 1 ml E2 solution 8 +
8 55,6 ng/l 0,3 % x
with 0,3 % ethanol 2 ml 0,3 % ethanol
1→3 1 ml E2 solution 9 +
9 18,5 ng/l 0,3 % x
with 0,3 % ethanol 2 ml 0,3 % ethanol
1→3 1 ml E2 solution 10 +
10 6,2 ng/l 0,3 % x
with 0,3 % ethanol 2 ml 0,3 % ethanol
1→3 1 ml E2 solution 11 +
11 2 ng/l 0,3 % x
with 0,3 % ethanol 2 ml 0,3 % ethanol
1→3
12 0,66 ng/l 0,3 % x
with 0,3 % ethanol
NOTE After the addition of the yeast cells to the test well (9.3.7) the maximal final concentration of E2 is
333 ng/l. The final volume fraction of ethanol in the test wells with the reference compound is 0,2 %. This ethanol
concentration can be tolerated by the yeast cells and has no impact on the test result.
9.3.3 Negative control
Use sterile water (7.2) as negative control (3.11). Each 96-well plate shall contain at least four replicates
of the negative control. Use a volume of 80 µl per replicate.
9.3.4 Blank replicate
For each sample add at least four respective blank replicates (3.1), 80 µl each, on the same 96-well pla
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19040-1
Première édition
2018-08
Qualité de l'eau — Détermination du
potentiel œstrogénique de l'eau et des
eaux résiduaires —
Partie 1:
Essai d'œstrogénicité sur levures
(Saccharomyces cerevisiae)
Water quality — Determination of the estrogenic potential of water
and waste water —
Part 1: Yeast estrogen screen (Saccharomyces cerevisiae)
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe. 4
5 Interférences . 4
6 Appareillage et matériel .5
7 Réactifs, milieux et souche d’essai . 6
8 Échantillonnage et échantillons .10
8.1 Généralités . 10
8.2 Flacons et matériel d’échantillonnage . 10
8.3 Nettoyage préalable des flacons et du matériel . 11
8.4 Mode opératoire d’échantillonnage . 11
8.5 Transport des échantillons . 11
8.6 Prétraitement des échantillons . 11
8.7 Conservation des échantillons .12
9 Mode opératoire .12
9.1 Préparation de cryo-cultures pour une conservation à long terme .12
9.2 Culture d’une nuit . 12
9.3 Configuration d’essai pour des échantillons aqueux . 13
9.3.1 Préparation .13
9.3.2 Préparation de la gamme de dilution de référence .13
9.3.3 Témoin négatif . 14
9.3.4 Réplicat à blanc . 14
9.3.5 Dilution de l’échantillon . 14
9.3.6 Blanc de terrain . 14
9.3.7 Préparation de la plaque . 15
9.3.8 Inoculation de la plaque d’essai. 15
9.4 Mesurage . 16
9.4.1 Mesurage de la densité cellulaire . 16
9.4.2 Mesurage de l’activité du gène rapporteur . 16
9.5 Calcul de l’absorbance corrigée et de l’induction du gène rapporteur. 17
9.6 Calcul de la croissance relative . 18
9.7 Estimation de la EC du composé de référence par interpolation linéaire . 18
10 Critères de validité .18
11 Critères d’évaluation .19
12 Rapport d’essai .19
Annexe A (normative) Sélection de la souche .20
Annexe B (informative) Préparation de la plaque .21
Annexe C (informative) Schéma de principe de l’essai .22
Annexe D (informative) Configuration d’essai pour les produits chimiques et les extraits .23
Annexe E (informative) Préparation d’une gamme de dilution .27
Annexe F (informative) Données de performances .28
Annexe G (informative) Utilisation d’autres souches de levure obtenues à partir de
Saccharomyces cerevisiae . .41
Annexe H (informative) Évaluation statistique . 44
iii
Annexe I (informative) Calcul des équivalents 17β- œstradiol .46
Annexe J (informative) Mesurage de la plus faible dilution sans effet (LID) d’eaux
résiduaires — Évaluation simplifiée pour les essais d’eaux résiduaires .49
Bibliographie .51
iv
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l’eau, sous-comité
SC 5, Méthodes biologiques.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19040 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 19040-1:2018(F)
Qualité de l'eau — Détermination du potentiel
œstrogénique de l'eau et des eaux résiduaires —
Partie 1:
Essai d'œstrogénicité sur levures ( Saccharomyces
cerevisiae)
AVERTISSEMENT — Il convient que l’utilisateur du présent document connaisse bien les
pratiques courantes de laboratoire. Le présent document n’a pas pour but de traiter tous les
problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il relève de la responsabilité
de l’utilisateur d’établir des pratiques de santé et de sécurité appropriées.
IMPORTANT — Il est absolument essentiel que les essais réalisés conformément au présent
document soient effectués par du personnel dûment formé.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode permettant de déterminer le potentiel œstrogénique de
l’eau et des eaux résiduaires au moyen d’un essai avec gène rapporteur à l’aide de souches de levure
génétiquement modifiées Saccharomyces cerevisiae. Cet essai avec gène rapporteur se fonde sur
l’activation du récepteur des œstrogènes humains alpha.
Cette méthode est applicable:
— aux eaux douces;
— aux eaux résiduaires;
— aux extraits aqueux et lixiviats;
— aux éluats de sédiments (eau douce);
— aux eaux interstitielles;
— aux solutions aqueuses contenant des substances uniques ou des mélanges chimiques;
— à l’eau potable.
La limite de quantification (LDQ) de cette méthode pour l’analyse directe d’échantillons d’eau est
comprise entre 8 ng/l et 15 ng/l d’équivalents 17β-œstradiol (EEQ) sur la base des résultats de l’essai
interlaboratoires international (voir l’Annexe F). Le seuil supérieur de la gamme dynamique pour
cet essai est compris entre 120 ng/l et 160 ng/l d’équivalent 17β-œstradiol (EEQ). Les échantillons
présentant un potentiel œstrogénique supérieur à ce seuil doivent être dilués pour une quantification
valable. L’extraction et la préconcentration des échantillons d’eau peuvent s’avérer nécessaires, si leur
potentiel œstrogénique est inférieur à la LDQ donnée.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
ISO 7027, Qualité de l’eau — Détermination de la turbidité
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/ .
3.1
réplicat à blanc
réplicat supplémentaire ne contenant pas d’organisme d’essai mais traité de la même façon que les
autres réplicats d’un échantillon
[SOURCE: ISO 10872:2010, 3.5]
3.2
milieu de culture
substances nutritives se présentant sous une forme et une phase (liquide ou solidifiée) favorisant la
croissance microbiologique
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 24]
3.3
niveau de dilution
D
dénominateur du coefficient de dilution (le numérateur étant 1) d’un mélange d’eau ou d’eaux
résiduaires et d’eau de dilution en tant que nombre entier
Note 1 à l'article: Pour de l’eau ou pour des eaux résiduaires non diluées, ce coefficient est par définition de 1→1.
La valeur D correspondante la plus petite possible est 1. Dans le présent document, la flèche indique la transition
entre le volume total initial et le volume total final.
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 28]
3.4
eau de dilution
eau ajoutée à l’échantillon soumis à essai afin de préparer une série définie de dilutions
[SOURCE: ISO 20079:2005, 3.7]
3.5
concentration efficace 50 %
EC
concentration d’un composé produisant 50 % d’un effet
Note 1 à l'article: Au sens du présent document, la EC est la concentration d’un composé qui induit 50 % de
l’activité maximale du gène rapporteur qui peut être atteinte par ce composé.
3.6
blanc de terrain
récipient préparé dans le laboratoire, utilisant comme réactif de l’eau ou toute autre matrice de blanc,
et destiné à être emporté par le personnel d’échantillonnage pour être exposé à l’environnement
dans lequel l’échantillonnage est effectué afin de vérifier l’absence de contamination au cours de
l’échantillonnage
[SOURCE: ISO 11074:2015, 4.5.3]
3.7
taux d’induction
rapport du signal moyen mesuré après l’exposition à une dose de l’échantillon pour essai ou à un témoin
positif et du signal moyen mesuré pour le témoin négatif dans les mêmes conditions expérimentales
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 43, modifiée — «absorbance corrigée» remplace «colonies mutantes»;
«puits» remplace «plaques correspondantes», «rapport» remplace «différence».]
3.8
inoculum
fraction d’une culture de micro-organismes utilisée pour démarrer une nouvelle culture ou une
préculture à croissance exponentielle dans un nouveau milieu de culture
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 44]
3.9
limite de quantification
LDQ
valeur la plus faible d’une caractéristique à déterminer pouvant être mesurée avec un niveau acceptable
d’exactitude et de fidélité
[SOURCE: ISO 15839:2003, 3.18]
3.10
plus faible dilution sans effet
LID
plus faible dilution dans un lot d’essai qui ne présente aucun effet, c’est-à-dire aucune augmentation
statistiquement significative de l’activité du gène rapporteur par rapport au témoin négatif
[SOURCE: ISO 11350:2012, 3.4, modifiée — «augmentation de l’activité du gène rapporteur» remplace
«augmentation du nombre de puits de révertants».]
3.11
témoin négatif
eau de dilution sans l’échantillon pour essai
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 51]
3.12
culture d’une nuit
culture commencée en fin d’après-midi et dont l’incubation dure toute une nuit, afin qu’elle puisse être
utilisée le matin suivant à des fins, par exemple, d’inoculation d’une préculture
Note 1 à l'article: La procédure de réalisation d’une culture d’une nuit est décrite en 9.2.
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 54, modifiée — suppression de: «généralement environ 16 h».]
3.13
composé de référence
composé avec une ou plusieurs valeurs de propriété suffisamment reproductibles et bien établies pour
permettre l’étalonnage de la méthode de mesure
[SOURCE: ISO 7405:2008, 3.6, modifiée —« composé » remplace «produit»; «l’étalonnage de la méthode
de mesure» remplace «l’utilisation du produit ou de la substance pour l’étalonnage d’un appareil,
l’évaluation d’une méthode de mesure, ou pour l’attribution de valeurs à des produits».]
3.14
activité du gène rapporteur
activité quantitative d’un gène fixé au promoteur d’un autre gène
3.15
culture mère
culture d’une souche d’organismes maintenue dans certaines conditions afin de conserver ses
caractéristiques d’origine, telles que les séquences des nucléotides
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 87]
3.16
échantillon pour essai
portion non diluée, diluée ou préparée autrement d’un échantillon soumis à l’essai, après exécution
de toutes les étapes de préparation, telles que la centrifugation, la filtration, l’homogénéisation,
l’ajustement du pH et la détermination de la force ionique
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 92]
4 Principe
L’essai d’œstrogénicité sur levures (YES) est un essai avec gène rapporteur qui peut être utilisé pour
mesurer l’activation du récepteur alpha des œstrogènes humains (hERα) en présence d’un échantillon
contenant des composés qui activent le récepteur des œstrogènes (ER).
Ainsi, le dosage détecte l’activité œstrogénique de l’ensemble de l’échantillon dans son état réel comme
une mesure intégratrice incluant les effets additifs, synergique et antagoniste possibles du mélange sur
l’ensemble du processus d’expression du gène rapporteur.
Le principe fondamental de ces essais est expliqué dans les Références [10] et [11]. Le récepteur hERα
s’exprime de façon hétérologue dans la cellule de levure sous le contrôle d’un promoteur induit par
le cuivre. Le récepteur des œstrogènes appartient à la famille des récepteurs nucléaires d’hormones.
Lorsque des agonistes du récepteur des œstrogènes pénètrent dans la cellule de levure, ils se lient
à la protéine réceptrice des œstrogènes et induisent ainsi son changement conformationnel. En
conséquence, deux protéines réceptrices forment un dimère récepteur qui est transloquée vers le noyau.
Cette activation du récepteur des œstrogènes est mesurée par l’induction du gène rapporteur lacZ qui
code l’enzyme β-galactosidase. Le gène lacZ est fusionné avec un promoteur contenant des éléments
de réponse aux œstrogènes (ERE) et est ainsi contrôlé par l’activité du récepteur d’œstrogènes. L’ER
dimère se lie au promoteur et active ainsi l’expression et la sécrétion de la β-galactosidase. Enfin,
l’activité de la β-galactosidase en tant que mesure du potentiel œstrogénique de l’échantillon est
déterminée en utilisant un substrat approprié dont le clivage génère un produit de réaction coloré. Le
produit de réaction peut être mesuré par photométrie. Voir l’Annexe C pour un schéma du principe de
l’essai.
5 Interférences
Les échantillons colorés ou troubles peuvent interférer avec la détection photométrique de la densité
cellulaire et/ou la détection du produit de réaction de l’enzyme rapportrice β-galactosidase (voir
l’Article 10 pour de plus amples informations).
Les effets toxiques de l’échantillon pour essai peuvent entraîner une réduction des cellules viables et une
réduction du signal mesurable. En conséquence, les effets œstrogéniques d’un échantillon peuvent être
masqués par des effets toxiques aigus et conduire à des résultats d’essai faux négatifs (voir Article 10
pour de plus amples informations).
Une salinité élevée peut provoquer des effets toxiques dus à la pression osmotique résultante. La
conductivité de l’échantillon est une mesure de sa salinité. La souche de levure construite par McDonnell
et al. (Référence [10]) tolère une conductivité de l’échantillon pouvant aller jusqu’à 34 000 µS/cm.
La croissance bactérienne dans les puits d’essai est évaluée par le réplicat à blanc (3.1). Voir l’Article 10
pour de plus amples informations.
Lorsque des échantillons filtrés sont soumis à essai afin d’éliminer les bactéries de l’échantillon, des
particules solides sont également séparées de l’échantillon. Ainsi, les substances ayant une activité
œstrogénique qui sont adsorbées sur les particules peuvent ne pas être détectées.
Cet essai ayant une haute sensibilité, il faut éviter toute contamination du tampon, des milieux et de
l’ensemble des réactifs utilisés par des composés ayant une activité œstrogénique pour éviter d’avoir
des résultats d’essai faux positifs.
6 Appareillage et matériel
Pour des dispositifs d’échantillonnage appropriés, voir l’Article 8. Le matériel et la verrerie de
laboratoire courants sont nécessaires. En particulier, le matériel suivant est nécessaire:
6.1 Incubateur agitateur, avec minuteur et régulation de température, 30 °C ± 1 °C et 37 °C ± 1 °C.
6.2 pH-mètre.
6.3 Stérilisateur à vapeur.
6.4 Stérilisateur à sec.
6.5 Centrifugeuse, avec un rotor pour tubes de 15 ml et 50 ml jusqu’à 2 500 g et un rotor pour
plaques à 96 puits jusqu’à 2 500 g.
6.6 Agitateur vortex.
6.7 Congélateur, au moins ≤ −18 °C et ≤ −70 °C.
6.8 Filtre stérile, en acétate de cellulose, diamètre des pores 0,2 µm.
6.9 Anses d’ensemencement.
6.10 Pipette multicanaux pour usage à répétition (pipette «multistepper »).
6.11 Pipettes multicanaux, pouvant distribuer de 5 µl à 50 µl et de 50 µl à 300 µl.
6.12 Spectrophotomètre.
6.13 Plaques à 96 puits en polystyrène transparent stériles, à fond plat pour culture de
suspensions, et couvercle.
6.14 Photomètre pour microplaques à 96 puits, pour mesurage de l’absorbance à 540 nm ± 20 nm
ou à 580 nm ± 20 nm, et à 600 nm ± 20 nm.
6.15 Paillasse propre.
6.16 Boîtes de Petri, d’environ 94 mm de diamètre et d’environ 16 mm de hauteur.
6.17 Flacons cryogéniques, stériles, 1 ml, 10 ml.
6.18 Gants en nitrile à usage unique.
6.19 Membrane d’étanchéité perméable à l’air pour plaques à 96 puits.
7 Réactifs, milieux et souche d’essai
7.1 Réactifs
Dans la mesure du possible, utiliser des produits chimiques de «qualité réactif».
1)
7.1.1 Base azotée pour levure sans acides aminés .
7.1.2 α-D-Glucose, anhydre, C H O , masse moléculaire 180,15 g/mol, CAS: 50-99-7.
6 12 6
7.1.3 Adénine, C H N , masse moléculaire 135,13 g/mol, CAS: 73-24-5.
5 5 5
7.1.4 L-arginine, C H N O , masse moléculaire 174,20 g/mol, CAS: 74-79-3.
6 14 4 2
7.1.5 Acide L-aspartique, C H NO , masse moléculaire 133,10 g/mol, CAS: 56-84-8.
4 7 4
7.1.6 Sel monosodique d’acide L-glutamique monohydraté, C H NNaO , H O, masse moléculaire
5 8 4 2
(anhydre) 169,11 g/mol, CAS: 142-47-2 (sel anhydre).
7.1.7 L-histidine-HCl, C H N O ·HCl, H O, masse moléculaire 209,6 g/mol, CAS: 5934-29-2.
6 9 3 2 2
7.1.8 L-isoleucine, C H NO , masse moléculaire 131,17 g/mol, CAS: 73-32-5.
6 13 2
7.1.9 L-leucine, C H NO , masse moléculaire 131,17 g/mol, CAS: 61-90-5.
6 13 2
7.1.10 L-lysine-HCl, C H N O ·HCl, masse moléculaire 182,65 g/mol, CAS: 657-27-2.
6 14 2 2
7.1.11 L-méthionine, C H NO S, masse moléculaire 149,21 g/mol, CAS: 63-68-3.
5 11 2
7.1.12 L-phénylalanine, C H NO , masse moléculaire 165,19 g/mol, CAS: 63-91-2.
9 11 2
7.1.13 L-sérine, C H NO , masse moléculaire 105,09 g/mol, CAS: 56-45-1.
3 7 3
7.1.14 L-thréonine, C H NO , masse moléculaire 119,12 g/mol, CAS: 72-19-5.
4 9 3
7.1.15 L-tyrosine, C H NO , masse moléculaire 181,19 g/mol, CAS: 60-18-4.
9 11 3
7.1.16 L-valine, C H NO , masse moléculaire 117,15 g/mol, CAS: 72-18-4.
5 11 2
7.1.17 Sulfate de cuivre(II) pentahydraté, CuSO ·5H O, masse moléculaire 249,69 g/mol, CAS: 7758-
4 2
99-8.
7.1.18 Sel sodique d’ampicilline, C H N NaO S, masse moléculaire 371,39 g/mol, CAS: 69-52-3.
16 18 3 4
1) Une base azotée pour levures sans acides aminés contient une source d’azote telle que le sulfate d’ammonium,
des vitamines et des éléments à l’état de traces qui sont nécessaires pour la croissance des cellules de levure. Une
base azotée pour levures est utilisée afin de sélectionner les souches de levure en fonction des exigences en matière
de sources de carbone et d’acides aminés.
7.1.19 Sel de sulfate de streptomycine, C H N O ·1,5H SO , masse moléculaire 728,69 g/mol,
21 39 7 12 2 4
CAS: 3810-74-0.
7.1.20 Gélose pour microbiologie, (C H O )n, CAS: 9002-18-0.
12 18 9
7.1.21 Solution d’acide chlorhydrique, 1 M (HCl), masse moléculaire 36,46 g/mol, CAS: 7647-01-0.
7.1.22 Hydroxyde de sodium, NaOH, masse moléculaire 40,00 g/mol, CAS: 1310-73-2.
7.1.23 Éthanol, ≥ 99,8 %, CH CH OH, masse moléculaire 46,07 g/mol, CAS: 64-17-5.
3 2
7.1.24 Glycérol pour biologie moléculaire, ≥ 99 %, HOCH CH(OH)CH OH, masse moléculaire
2 2
92,09 g/mol, CAS: 56-81-5.
7.1.25 17β-œstradiol, ≥ 98 %, C H O , masse moléculaire 272,38 g/mol, CAS: 50-28-2.
18 24 2
7.1.26 Hydrogénophosphate disodique dihydraté, Na HPO ·2H O, masse moléculaire 177,99 g/mol,
2 4 2
CAS: 10028-24-7.
7.1.27 Dihydrogénophosphate de sodium monohydraté, NaH PO ⋅HO, masse moléculaire
2 4 2
137,99 g/mol, CAS: 10049-21-5.
7.1.28 Chlorure de potassium, KCl, masse moléculaire 74,55 g/mol, CAS: 7447-40-7.
7.1.29 Sulfate de magnésium heptahydraté, MgSO ·7H O, masse moléculaire 246,47 g/mol,
4 2
CAS: 10034-99-8.
7.1.30 Rouge de chlorophénol-β-D-galactopyranoside (CPRG), C H Cl O S, masse moléculaire
25 22 2 10
585,41 g/mol, CAS: 99792-79-7.
7.1.31 Lyticase d’Arthrobacter luteus en poudre lyophilisée, ≥ 2 000 unités/mg de protéine,
CAS: 37340-57-1.
7.1.32 DL-dithiothréitol, HSCH CH(OH)CH(OH)CH SH, masse moléculaire 154,25 g/mol, CAS: 3483-
2 2
12-3.
7.1.33 Dodécylsulfate de sodium, CH (CH ) OSO Na, masse moléculaire 288,38 g/mol, CAS: 151-21-
3 2 11 3
3.
7.1.34 Acétone (pureté «pour analyses »), CH COCH , masse moléculaire 58,08 g/mol, CAS: 67-64-1.
3 3
7.2 Eau, qualité 3, telle que définie dans l’ISO 3696; une eau dont la conductivité est inférieure ou
égale à 5 µS/cm est acceptable.
Lorsqu’une eau stérile est nécessaire, la stériliser à l’autoclave ou par filtration (acétate de cellulose,
0,2 µm). L’eau telle que spécifiée ici est également utilisée pour la dilution progressive de l’échantillon
pour essai.
7.3 Souche d’essai.
La production de cette souche d’essai est expliquée dans les Références [10] et [11]. Elle est dérivée de
la souche Saccharomyces cerevisiae BJ3505 (pauvre en protéase, MATα, PEP4::HIS3, prb-1-delta1.6R,-
HIS3-delta200, lys2-801, trp1-delta101, ura3-52gal2can1). Cette souche comporte deux plasmides.
La construction de ces plasmides est décrite dans la Référence [10]. Le plasmide YEPE10 contient
la fusion CUP1::hER qui code le récepteur des œstrogènes humains α-cloné de la lignée cellulaire
humaine MCF-7 sous le contrôle du promoteur de métallothionéine CUP1. Ce plasmide est sélectionné via
l’auxotrophie pour le tryptophane de la souche mère. Le deuxième plasmide est le plasmide rapporteur
YRPEG3 qui contient le gène chimère 2ERE-CyC1::lacZ. Ce gène chimère exprime la β-galactosidase
(codée par lacZ) sous le contrôle du promoteur d’iso1cytochrome c de S. cerevisiae qui fusionne avec
deux copies du gène de vitellogénine A2 de Xenopus laevis. Ce plasmide est sélectionné via l’auxotrophie
pour l’uracile de la souche mère.
7.4 Milieu.
Si nécessaire, passer les milieux à l’autoclave pendant 20 min à 121 °C ± 2 °C. Couvrir légèrement les
récipients (par exemple, avec une feuille d’aluminium). Ne jamais fermer hermétiquement.
7.4.1 milieu SD 10x.
Dissoudre 67,0 g de base azotée pour levures sans acides aminés (7.1.1) et 200 g de glucose (7.1.2) dans
de l’eau (7.2) et compléter à 1 l avec de l’eau (7.2). Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose,
0,2 µm). Ne pas passer la solution à l’autoclave car elle contient des vitamines telles que la biotine.
Conserver la solution, par aliquotes de 50 ml, à l’abri de la lumière à ≤ −18 °C, la durée de conservation
ne devant pas dépasser 12 mois.
7.4.2 Milieu DO-McD (McDonnell) 10x.
Dissoudre
— 175 mg de L-lysine-HCl (7.1.10);
— 120 mg de L-histidine-HCl (7.1.7);
dans de l’eau (7.2) et compléter à 500 ml avec de l’eau (7.2).
Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) et la conserver, par aliquotes de 40 ml, à
l’abri de la lumière à ≤ −18 °C, la durée de conservation ne devant pas dépasser 6 mois.
7.4.3 Solution de glucose.
Dissoudre
— 144 g de α-D-glucose (7.1.2)
dans de l’eau (7.2) et compléter à 500 ml avec de l’eau (7.2).
Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) ou la passer à l’autoclave et la conserver
à l’abri de la lumière à une température comprise entre 2 °C et 8 °C, la durée de conservation ne devant
pas dépasser 12 mois.
7.4.4 Solution de CuSO , 10 mmol/l.
Dissoudre 250 mg de CuSO ·5H O (7.1.17) dans de l’eau (7.2) et compléter à 100 ml avec de l’eau (7.2).
4 2
Passer la solution à l’autoclave. La solution peut être conservée à température ambiante et utilisée dans
les 12 mois suivant sa préparation.
7.4.5 Solution mère d’ampicilline.
Dissoudre 1 g de sel sodique d’ampicilline (7.1.18) dans de l’eau (7.2) et compléter à 10 ml avec de
l’eau (7.2).
Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) et la conserver, par aliquotes de 1 ml, à
l’abri de la lumière à ≤ –18 °C, la durée de conservation ne devant pas dépasser 12 mois.
7.4.6 Solution mère de streptomycine.
Dissoudre 1 g de sel de sulfate de streptomycine (7.1.19) dans de l’eau (7.2) et compléter à 10 ml avec de
l’eau (7.2).
Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) et la conserver, par aliquotes de 1 ml, à
l’abri de la lumière à ≤ –18 °C, la durée de conservation ne devant pas dépasser 12 mois.
7.4.7 Milieu de croissance (McDonnell).
Ajouter
— 10 ml de milieu SD 10x (7.4.1);
— 10 ml de milieu DO-McD 10x (McDonnell, 7.4.2);
dans 80 ml d’eau stérile (7.2) dans des conditions stériles. Diviser le milieu en aliquotes de 20 ml.
Conserver le milieu à l’abri de la lumière soit à une température comprise entre 2 °C et 8 °C, auquel cas
la durée de conservation ne doit pas dépasser 1 semaine, soit à une température ≤ –18 °C, auquel cas la
durée de conservation ne doit pas dépasser 6 mois.
7.4.8 Milieu d’exposition (McDonnell).
Mélanger
— 4,2 ml milieu SD 10x (7.4.1);
— 4,2 ml milieu DO-McD (McDonnell) 10x (7.4.2);
— 1,6 ml solution de glucose (7.4.3);
— 99 µl solution de CuSO (7.4.4);
— 67 µl solution mère d’ampicilline (7.4.5);
— 67 µl solution mère de streptomycine (7.4.6).
Préparer le milieu d’exposition juste avant de l’utiliser. Il faut 5 ml de milieu d’exposition par plaque
de 96 puits.
7.4.9 Solution aqueuse d’éthanol, fraction volumique de 0,3 %.
Ajouter de l’eau (7.2) stérile à 300 µl d’éthanol (7.1.23) de sorte à obtenir un volume final de 100 ml.
7.4.10 Solution aqueuse de glycérol, fraction volumique de 30 %.
Ajouter de l’eau (7.2) à 3 ml de glycérol (7.1.24) de sorte à obtenir un volume final de 10 ml. Stériliser la
solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) ou la passer à l’autoclave.
7.4.11 Solution mère de 17β-œstradiol (E2).
Dissoudre 50 mg de 17β-œstradiol (E2) (7.1.25) dans de l’éthanol (7.1.23) et compléter à 10 ml avec de
l’éthanol (7.1.23). Conserver la solution mère, par aliquotes de 1 ml, à l’abri de la lumière à ≤ −18 °C, la
durée de conservation ne devant pas dépasser 12 mois.
7.4.12 Tampon lacZ.
Dissoudre dans 950 ml d’eau (7.2):
— 10,67 g Na HPO ⋅2H O (7.1.26);
2 4 2
— 0,75 g KCl (7.1.28);
— 0,25 g MgSO ⋅7H O (7.1.29).
4 2
Avant l’ajustement du pH, il se peut que la solution soit trouble. Ajuster le pH à 7,0 ± 0,2 par ajout de
NaH PO ⋅H O (7.1.27) (environ 5,5 g).
2 4 2
Ajouter puis dissoudre
— 1 g de dodécylsulfate de sodium (7.1.33).
Compléter à 1 000 ml avec de l’eau (7.2). Conserver la solution à température ambiante, la durée de
conservation ne devant pas dépasser 6 mois.
7.4.13 Mélange réactionnel lacZ
Ajouter puis dissoudre par ml de tampon lacZ:
— 0,4 mg de rouge de chlorophénol-β-D-galactopyranoside (CPRG) (7.1.30);
— 250 U de lyticase (7.1.31);
— 0,154 mg de DL-dithiothréitol (7.1.32).
Il faut 6 ml de mélange réactionnel lacZ par plaque de 96 puits. Préparer le milieu réactionnel lacZ juste
avant de l’utiliser.
L’activité spécifique de la lyticase peut varier d’un lot de lyticase à l’autre. Calculer la quantité de lyticase
nécessaire pour le mélange réactionnel selon la formule suivante:
250 U
m = (1)
lyticase
A
s
où
m est la masse (mg) de lyticase pour une certaine activité spécifique A , qui est requise pour
lyticase s
1 ml de tampon lacZ;
A est l’activité spécifique de la lyticase en U/mg.
s
8 Échantillonnage et échantillons
8.1 Généralités
Cet article décrit les exigences spécifiques relatives à l’échantillonnage en vue de la détermination
de l’activité œstrogénique dans des échantillons d’eau. Pour des informations générales sur
l’échantillonnage, se reporter à l’ISO 5667-16.
8.2 Flacons et matériel d’échantillonnage
Utiliser des flacons en verre (verre borosilicaté) propres avec des bouchons revêtus de
polytétrafluoroéthylène (PTFE). Pour éviter la photodégradation des composés présentant un intérêt,
utiliser des flacons en verre ambré. Lorsque des flacons en verre transparent sont utilisés, envelopper
les flacons d’une feuille d’aluminium ou les conserver dans un récipient sombre.
En variante, des flacons en aluminium ou en acier inoxydable (tous deux non revêtus) peuvent être
utilisés. S’assurer qu’un matériau autre que le verre borosilicaté n’a pas d’incidence sur les résultats.
8.3 Nettoyage préalable des flacons et du matériel
Après le mode opératoire de nettoyage de routine, effectuer un nettoyage complémentaire des flacons et
des bouchons comme suit: rincer les flacons et bouchons propres trois fois avec une quantité minimale
d’acétone (7.1.34). Laisser l’acétone résiduelle s’évaporer (par exemple dans une étuve). Après le
séchage, fermer immédiatement les flacons. Rincer trois fois toute la verrerie, les spatules, etc. entrant
en contact avec l’échantillon avec une quantité minimale d’acétone (7.1.34). Laisser l’acétone résiduelle
s’évaporer.
8.4 Mode opératoire d’échantillonnage
Pendant l’échantillonnage, utiliser des gants en nitrile à usage unique. Ne pas appliquer de crème sur les
mains avant l’échantillonnage et éviter tout contact entre la peau et l’échantillon. Utiliser uniquement
un matériel en verre, PTFE, aluminium ou acier inoxydable.
Remplir complètement les flacons. Tenir compte d’une dilatation éventuelle de l’échantillon en cas de
variation de température. Si les échantillons doivent être congelés dans le cadre de leur conservation,
les flacons ne doivent pas être complètement remplis afin d’éviter tout bris pouvant survenir en raison
de la dilatation de la glace durant le processus de congélation et décongélation.
Ne pas utiliser de produits chimiques pour stabiliser les échantillons.
Réfrigérer les échantillons à une température comprise entre 2 °C et 8 °C ou les congeler à une
température ≤ –18 °C.
8.5 Transport des échantillons
Livrer les échantillons au laboratoire dès que possible après l’échantillonnage.
Pendant le transport, conserver le conteneur d’échantillons à l’abri du gel, de la casse, de la lumière,
d’une augmentation de température et d’une contamination externe.
Des méthodes de réfrigération ou de congélation doivent être appliquées aux échantillons si une
durée plus importante est requise pour le transport et la conservation. Il convient de commencer la
réfrigération dès que possible après l’échantillonnage, par exemple dans des glacières contenant de la
glace, des blocs réfrigérants ou des éléments réfrigérants. Un dispositif de réfrigération dans le véhicule
de transport est également approprié. Une température de réfrigération pendant le transport comprise
entre 2 °C et 8 °C s’est avérée appropriée. La température de refroidissement suggérée s’applique à
l’environnement de l’échantillon (par exemple à l’intérieur de la boîte froide), et non à l’échantillon lui-
même.
Si l’échantillon est congelé, éviter sa décongélation (en le transportant par exemple sur de la glace
carbonique). Si de la glace carbonique est choisie pour le transport, il convient d’envelopper les flacons
dans du papier ou un film à bulles d’air pour éviter tout contact direct avec la glace carbonique.
8.6 Prétraitement des échantillons
Il est préférable d’analyser les échantillons sous leur forme non filtrée immédiatement après
l’échantillonnage en raison de la perte possible d’activité œstrogénique associée aux particules. La
décision concernant la filtration de l’échantillon (par exemple acétate de cellulose, diamètre des
pores de 0,45 μm) doit être prise par le laboratoire en charge de l’essai en fonction de l’application et
de l’expérience acquise avec le type d’échantillon étudié. Dans tous les cas, indiquer dans le rapport
si l’échantillon soumis à essai a été filtré ou non. Des informations complémentaires sur les impacts
éventuels d’une filtration sur des échantillons ayant une activité œstrogénique sont données dans les
Références [12] et [13].
Ajuster le pH de l’échantillon à 7,2 ± 0,2 à l’aide d’une solution de HCl (7.1.21) ou de NaOH (7.1.22).
Choisir les concentrations d’acide ou de base de telle sorte que les volumes ajoutés soient aussi faibles
que possible. Éviter toute surtitration. L’ajustement du pH de l’échantillon peut avoir une incidence sur
l’échantillon. Consigner dans le rapport tous les changements visibles provoqués par l’ajustement du pH
(ISO 5667-16).
8.7 Conservation des échantillons
Soumettre à essai les échantillons immédiatement après l’échantillonnage. Si cela n’est pas possible,
conserver les échantillons d’eau à une température comprise entre 2 °C et 8 °C (<7 j) ou inférieure à
–18 °C (pendant deux mois au maximum). Pour des essais multiples, diviser à l’avance les grands
échantillons en prises appropriées car les échantillons décongelés ne peuvent être utilisés que le jour
même. Éviter de décongeler et recongeler les échantillons plus d’une fois avant l’analyse. Décongeler
l’échantillon à l’abri de la lumière à une température maximale de 25 °C (par exemple, au bain-marie) ou
pendant toute une nuit à une température comprise entre 2 °C et 8 °C. Ne pas décongeler les échantillons
au micro-onde.
La conservation de l’échantillon peut avoir un impact sur son activité œstrogénique. Les variations
possibles dépendent de l’échantillon. Spécifier la durée et les conditions de stockage de l’échantillon sur
la base de l’expérience acquise avec le type d’échantillon considéré. Des informations complémentaires
sur les impacts éventuels de la conservation sur des échantillons ayant une activité œstrogénique sont
données dans les Références [14] et [15].
9 Mode opératoire
9.1 Préparation de cryo-cultures pour une conservation à long terme
Conserver les aliquotes de la culture à l’abri de la lumière à –75 °C ± 5 °C, la durée de conservation
ne devant pas dépasser 12 mois. Ne pas conserver les cellules dans de l’azote liquide du fait de leur
viabilité limitée dans ce milieu.
Mesurer la densité optique de la culture après une culture d’une nuit (9.2) diluée avec le milieu de
culture (7.4.7) à 1→10 à 600 nm ± 20 nm (DO600) et calculer le nombre d’unités d’atténuation formazine
(FAU) pour la culture non diluée conformément à l’ISO 7027. Utiliser la longueur d’onde de 600 nm pour
l’étalonnage de FAU.
NOTE Un nombre de FAU d’environ 1 200 est une densité cellulaire usuelle pour une culture d’une nuit et
sert de valeur guide pour le laborantin. Si les critères de validité spécifiés à l’Article 10 sont remplis, un nombre
de FAU autre que celui donné à titre de valeur guide est acceptable.
Mélanger 3,5 ml de cette culture avec 3,5 ml d’une solution aqueuse de glycérol (7.4.10) stérile ayant
une fraction volumique de 30 % dans des conditions stériles. Congeler des aliquotes de 350 µl de la
suspension cellulaire dans des flacons cryogéniques à −75 °C ± 5 °C.
Déterminer la EC du composé de référence 17β-oestradiol avec une aliquote congelée de la nouvelle
cyo-culture conformément aux modes opératoires normalisés décrits en 9.3 et 9.4. Si la valeur de EC ,
qui est déterminée avec la nouvelle cryo-culture n’est pas valide au vu
...
ISO/TC 147/SC 5
Date: 2022-10-042018-08
ISO 19040-1:2022(F)
ISO/TC 147/SC 5
Qualité de l’eau l'eau — Détermination du potentiel œstrogéniqueoestrogénique
de l’eaul'eau et des eaux résiduaires en fonction des agonistes et des antagonistes
du récepteur des œstrogènes — Partie 1: Essai d’œstrogénicitéd'oestrogénicité
Formatted: Font: Italic
sur levures (Saccharomyces cerevisiae)
Formatted: English (United States)
Water quality — Determination of the estrogenic potential of water and waste water
Formatted: English (United States)
related to agonists and antagonists of the estrogen receptor — Part 1: Yeast estrogen
screen (Saccharomyces cerevisiae)
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Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne
peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique
ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur l’internet ou sur un Intranet, sans
autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii
Sommaire Page
Avant-propos . Error! Bookmark not defined.
1 Domaine d’application . Error! Bookmark not defined.
2 Références normatives . Error! Bookmark not defined.
3 Termes et définitions . Error! Bookmark not defined.
4 Principe . Error! Bookmark not defined.
5 Interférences . Error! Bookmark not defined.
6 Appareillage et matériel. Error! Bookmark not defined.
7 Réactifs, milieux et souche d’essai . Error! Bookmark not defined.
8 Échantillonnage et échantillons . Error! Bookmark not defined.
8.1 Généralités . Error! Bookmark not defined.
8.2 Flacons et matériel d’échantillonnage . Error! Bookmark not defined.
8.3 Nettoyage préalable des flacons et du matériel . Error! Bookmark not defined.
8.4 Mode opératoire d’échantillonnage . Error! Bookmark not defined.
8.5 Transport des échantillons . Error! Bookmark not defined.
8.6 Prétraitement des échantillons . Error! Bookmark not defined.
8.7 Conservation des échantillons . Error! Bookmark not defined.
9 Mode opératoire . Error! Bookmark not defined.
9.1 Préparation de cryo-cultures pour une conservation à long terme . Error! Bookmark not
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9.2 Culture d’une nuit . Error! Bookmark not defined.
9.3 Configuration d’essai pour des échantillons aqueux . Error! Bookmark not defined.
9.3.1 Préparation . Error! Bookmark not defined.
9.3.2 Préparation de la gamme de dilution de référence . Error! Bookmark not defined.
9.3.3 Témoin négatif . Error! Bookmark not defined.
9.3.4 Réplicat à blanc . Error! Bookmark not defined.
9.3.5 Dilution de l’échantillon . Error! Bookmark not defined.
9.3.6 Blanc de terrain. Error! Bookmark not defined.
9.3.7 Préparation de la plaque . Error! Bookmark not defined.
9.3.8 Inoculation de la plaque d’essai . Error! Bookmark not defined.
9.4 Mesurage . Error! Bookmark not defined.
9.4.1 Mesurage de la densité cellulaire . Error! Bookmark not defined.
9.4.2 Mesurage de l’activité du gène rapporteur . Error! Bookmark not defined.
9.5 Calcul de l’absorbance corrigée et de l’induction du gène rapporteur . Error! Bookmark not
defined.
9.6 Calcul de la croissance relative . Error! Bookmark not defined.
9.7 Estimation de la CE50 du composé de référence par interpolation linéaire . Error! Bookmark
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10 Critères de validité . Error! Bookmark not defined.
11 Critères d’évaluation . Error! Bookmark not defined.
12 Rapport d’essai . Error! Bookmark not defined.
Annexe A (normative) Sélection de la souche . Error! Bookmark not defined.
A.1 Généralités . Error! Bookmark not defined.
iii
A.2 Plaques de gélose destinées à la sélection de la souche . Error! Bookmark not defined.
A.3 Mise en culture de la souche d’essai . Error! Bookmark not defined.
Annexe B (informative) Préparation de la plaque . Error! Bookmark not defined.
Annexe C (informative) Schéma de principe de l’essai . Error! Bookmark not defined.
Annexe D (informative) Configuration d’essai pour les produits chimiques et les extraits . Error!
Bookmark not defined.
D.1 Généralités . Error! Bookmark not defined.
D.2 Extraction d’échantillons d’eau . Error! Bookmark not defined.
D.3 Essai avec des solutions organiques diluées ou des extraits . Error! Bookmark not defined.
D.4 Essai direct avec des solutions organiques ou des extraits . Error! Bookmark not defined.
D.5 Données issues de la littérature . Error! Bookmark not defined.
Annexe E (informative) Préparation d’une gamme de dilution . Error! Bookmark not defined.
Annexe F (informative) Données de performances . Error! Bookmark not defined.
F.1 Conception de l’essai interlaboratoires . Error! Bookmark not defined.
F.1.1 Généralités . Error! Bookmark not defined.
F.1.2 Description des échantillons. Error! Bookmark not defined.
F.1.3 Laboratoires ayant participé à l’essai . Error! Bookmark not defined.
F.2 Résultats de l’essai interlaboratoires . Error! Bookmark not defined.
F.2.1 Généralités . Error! Bookmark not defined.
F.2.2 Récapitulatif des concentrations en équivalents 17β-œstradiol (EEQ) . Error! Bookmark not
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F.2.3 Récapitulatif des plus faibles dilutions sans effet LID . Error! Bookmark not defined.
F.2.4 Justesse des résultats . Error! Bookmark not defined.
Annexe G (informative) Utilisation d’autres souches de levure obtenues à partir de
Saccharomyces cerevisiae . Error! Bookmark not defined.
G.1 Généralités . Error! Bookmark not defined.
G.2 Souche d’essai selon le document de Routledge et Sumpter [Référence(25)] . Error!
Bookmark not defined.
G.2.1 Généralités . Error! Bookmark not defined.
G.2.2 Description de la souche . Error! Bookmark not defined.
G.2.3 Milieux . Error! Bookmark not defined.
G.2.3.1 Milieu DO-Su (Sumpter) 10x. . Error! Bookmark not defined.
G.2.3.2 Milieu de culture Su (Sumpter). . Error! Bookmark not defined.
G.2.3.3 Milieu d’exposition Su (Sumpter). . Error! Bookmark not defined.
G.2.4 Sélection de la souche . Error! Bookmark not defined.
G.2.5 Mode opératoire . Error! Bookmark not defined.
G.2.6 Critères de validité . Error! Bookmark not defined.
iv
Annexe H (informative) Évaluation statistique . Error! Bookmark not defined.
Annexe I (informative) Calcul des équivalents 17β- œstradiol . Error! Bookmark not defined.
I.1 Généralités . Error! Bookmark not defined.
I.2 Modélisation de la relation dose-effet . Error! Bookmark not defined.
I.3 Calcul des équivalents 17β-œstradiol pour les échantillons pour essai . Error! Bookmark not
defined.
I.4 Consignation des équivalents œstradiol pour les échantillons pour essai . Error! Bookmark
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Annexe J (informative) Mesurage de la plus faible dilution sans effet (LID) d’eaux
résiduaires — Évaluation simplifiée pour les essais d’eaux résiduaires . Error! Bookmark
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J.1 Généralités . Error! Bookmark not defined.
J.2 Principe . Error! Bookmark not defined.
J.3 Préparation de dilutions en vue de l’évaluation de la LID . Error! Bookmark not defined.
J.4 Essai relatif à la LID. Error! Bookmark not defined.
J.5 Évaluation des résultats — valeur de LID, effluents . Error! Bookmark not defined.
J.6 Documentation des résultats . Error! Bookmark not defined.
Bibliographie . Error! Bookmark not defined.
v
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en
général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit
de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales
et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la
normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
.
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l’eau, sous-comité SC 5,
Méthodes biologiques.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19040 se trouve sur le site web de l’ISO. Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 19040-1:2018(F)
Qualité de l’eau l'eau — Détermination du potentiel
œstrogéniqueoestrogénique de l’eaul'eau et des eaux
résiduaires en fonction des agonistes et des antagonistes du
récepteur des œstrogènes —
Formatted: Font: Bold
— Partie 1:
Formatted: Font: Bold
Essai d’œstrogénicitéd'oestrogénicité sur levures
Formatted: Font: Italic
(Saccharomyces cerevisiae)
AVERTISSEMENT — Il convient que l’utilisateur du présent document connaisse bien les pratiques
courantes de laboratoire. Le présent document n’a pas pour but de traiter tous les problèmes de sécurité
qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il relève de la responsabilité de l’utilisateur d’établir des
pratiques de santé et de sécurité appropriées.
IMPORTANT — Il est absolument essentiel que les essais réalisés conformément au présent document
soient effectués par du personnel dûment formé.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode permettant de déterminer le potentiel œstrogénique de l’eau
et des eaux résiduaires au moyen d’un essai avec gène rapporteur à l’aide de souches de levure
génétiquement modifiées Saccharomyces cerevisiae. Cet essai avec gène rapporteur se fonde sur
l’activation du récepteur des œstrogènes humains alpha. L’essai détecte la fraction du potentiel
œstrogénique ou de l’œstrogénicité d’un échantillon qui est induite par les molécules interagissant avec
le récepteur; il ne répond pas aux molécules ayant des modes d’action qui ne passent pas directement par
le récepteur comme les modulateurs de la stéroïdogenèse, du transport ou de la clairance des stéroïdes
sexuels.
Cette méthode est applicable:
— aux eaux douces;
— aux eaux résiduaires;
— aux extraits aqueux et lixiviats;
— aux éluats de sédiments (eau douce);
— aux eaux interstitielles;
— aux solutions aqueuses contenant des substances uniques ou des mélanges chimiques;
— à l’eau potable.
La limite de quantification (LDQ) de cette méthode pour l’analyse directe d’échantillons d’eau est
comprise entre 8 ng/l et 15 ng/l d’équivalents 17β-œstradiol (EEQ) sur la base des résultats de l’essai
interlaboratoires international (voir l’Annexe F). Le seuil supérieur de la gamme dynamique pour cet Formatted: Pattern: Clear
essai est compris entre 120 ng/l et 160 ng/l d’équivalent 17β-œstradiol (EEQ). Les échantillons
présentant un potentiel œstrogénique supérieur à ce seuil doivent être dilués pour une quantification
valable. L’extraction et la préconcentration des échantillons d’eau peuvent s’avérer nécessaires, si leur
potentiel œstrogénique est inférieur à la LDQ donnée.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des exigences
du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
Commented [eXtyles1]: The match came back with a
different title. The original title was: Eau pour laboratoire à
usage analytique — Spécification et méthodes d’essai
ISO 7027, Qualité de l’eau — Détermination de la turbidité
Commented [eXtyles2]: The reference is to a withdrawn
standard which has been replaced
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
ISO 7027-2, Qualité de l'eau — Détermination de la turbidité
ISO 7027, Qualité de l’eau — Détermination de la turbidité
— Partie 2: Méthodes semi-quantitatives pour l'évaluation
de la transparence des eaux
3 Termes et définitions
ISO 7027-1, Qualité de l'eau — Détermination de la turbidité
— Partie 1: Méthodes quantitatives
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https://www.electropedia.org/.
3.1
réplicat à blanc
réplicat supplémentaire ne contenant pas d’organisme d’essai mais traité de la même façon que les autres
réplicats d’un échantillon
Commented [eXtyles3]: The reference is to a withdrawn
[SOURCE: ISO 10872:2010, 3.5] standard which has been replaced
ISO 10872:2020, Qualité de l'eau et du sol — Détermination
3.2
de l'effet toxique d'échantillons de sédiment et de sol sur la
milieu de culture
croissance, la fertilité et la reproduction de Caenorhabditis
substances nutritives se présentant sous une forme et une phase (liquide ou solidifiée) favorisant la
elegans (Nematodes)
croissance microbiologique
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 24]
Formatted: Pattern: Clear
3.3
Formatted: Pattern: Clear
niveau de dilution
Commented [eXtyles4]: The reference is to a withdrawn
D
standard which has been replaced
dénominateur du coefficient de dilution (le numérateur étant 1) d’un mélange d’eau ou d’eaux résiduaires
ISO 6107:2021, Qualité de l'eau — Vocabulaire
et d’eau de dilution en tant que nombre entier
Formatted: Pattern: Clear
Note 1 à l’article: Pour de l’eau ou pour des eaux résiduaires non diluées, ce coefficient est par définition de 1→1. La
Formatted: Pattern: Clear
valeur D correspondante la plus petite possible est 1. Dans le présent document, la flèche indique la transition entre
Formatted: Pattern: Clear
le volume total initial et le volume total final.
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 28] Commented [eXtyles5]: The reference is to a withdrawn
standard which has been replaced
3.4
ISO 6107:2021, Qualité de l'eau — Vocabulaire
eau de dilution
Formatted: Pattern: Clear
eau ajoutée à l’échantillon soumis à essai afin de préparer une série définie de dilutions
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 20079:2005, 3.7]
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
3.5
concentration efficace 50 %
CE
concentration d’un composé produisant 50 % d’un effet
Note 1 à l’article: Au sens du présent document, la CE50 est la concentration d’un composé qui induit 50 % de
l’activité maximale du gène rapporteur qui peut être atteinte par ce composé.
3.6
blanc de terrain
récipient préparé dans le laboratoire, utilisant comme réactif de l’eau ou toute autre matrice de blanc, et
destiné à être emporté par le personnel d’échantillonnage pour être exposé à l’environnement dans
lequel l’échantillonnage est effectué afin de vérifier l’absence de contamination au cours de
l’échantillonnage Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 11074:2015, 4.5.3]
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
3.7
taux d’induction Formatted: Pattern: Clear
rapport du signal moyen mesuré après l’exposition à une dose de l’échantillon pour essai ou à un témoin
Formatted: Pattern: Clear
positif et du signal moyen mesuré pour le témoin négatif dans les mêmes conditions expérimentales
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 43, modifiée — «absorbance corrigée» remplace «colonies mutantes»;
«puits» remplace «plaques correspondantes», «rapport» remplace «différence».] Commented [eXtyles6]: The reference is to a withdrawn
standard which has been replaced
3.8
ISO 6107:2021, Qualité de l'eau — Vocabulaire
inoculum
Commented [eXtyles7]: The reference is to a withdrawn
fraction d’une culture de micro-organismes utilisée pour démarrer une nouvelle culture ou une
standard which has been replaced
préculture à croissance exponentielle dans un nouveau milieu de culture
ISO 6107:2021, Qualité de l'eau — Vocabulaire
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 44]
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
3.9
limite de quantification Formatted: Pattern: Clear
LDQ
Formatted: Pattern: Clear
valeur la plus faible d’une caractéristique à déterminer pouvant être mesurée avec un niveau acceptable
Formatted: Pattern: Clear
d’exactitude et de fidélité
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 15839:2003, 3.18] Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
3.10
Formatted: Pattern: Clear
plus faible dilution sans effet
Formatted: Pattern: Clear
LID
plus faible dilution dans un lot d’essai qui ne présente aucun effet, c’est-à-dire aucune augmentation
Formatted: Pattern: Clear
statistiquement significative de l’activité du gène rapporteur par rapport au témoin négatif
Formatted: Pattern: Clear
Commented [eXtyles8]: The reference is to a withdrawn
[SOURCE: ISO 11350:2012, 3.4, modifiée — «augmentation de l’activité du gène rapporteur» remplace
standard which has been replaced
«augmentation du nombre de puits de révertants».]
ISO 6107:2021, Qualité de l'eau — Vocabulaire
3.11
Formatted: Pattern: Clear
témoin négatif
Formatted: Pattern: Clear
eau de dilution sans l’échantillon pour essai
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 51]
Formatted: Pattern: Clear
3.12
culture d’une nuit
culture commencée en fin d’après-midi et dont l’incubation dure toute une nuit, afin qu’elle puisse être
utilisée le matin suivant à des fins, par exemple, d’inoculation d’une préculture
Note 1 à l’article: La procédure de réalisation d’une culture d’une nuit est décrite en 9.2.
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 54, modifiée — suppression de: «généralement environ 16 h».] Commented [eXtyles9]: The reference is to a withdrawn
standard which has been replaced
3.13
ISO 6107:2021, Qualité de l'eau — Vocabulaire
composé de référence
Formatted: Pattern: Clear
composé avec une ou plusieurs valeurs de propriété suffisamment reproductibles et bien établies pour
Formatted: Pattern: Clear
permettre l’étalonnage de la méthode de mesure
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 7405:2008, 3.6, modifiée —« composé » remplace «produit»; «l’étalonnage de la méthode
Formatted: Pattern: Clear
de mesure» remplace «l’utilisation du produit ou de la substance pour l’étalonnage d’un appareil,
Formatted: Pattern: Clear
l’évaluation d’une méthode de mesure, ou pour l’attribution de valeurs à des produits».]
Formatted: Pattern: Clear
3.14
Formatted: Pattern: Clear
activité du gène rapporteur
Formatted: Pattern: Clear
activité quantitative d’un gène fixé au promoteur d’un autre gène
Commented [eXtyles10]: The reference is to a withdrawn
standard which has been replaced
3.15
culture mère
ISO 7405:2018, Médecine bucco-dentaire — Évaluation de
culture d’une souche d’organismes maintenue dans certaines conditions afin de conserver ses
la biocompatibilité des dispositifs médicaux utilisés en
médecine bucco-dentaire
caractéristiques d’origine, telles que les séquences des nucléotides
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 87] Commented [eXtyles11]: The reference is to a withdrawn
standard which has been replaced
3.16
ISO 6107:2021, Qualité de l'eau — Vocabulaire
échantillon pour essai
Formatted: Pattern: Clear
portion non diluée, diluée ou préparée autrement d’un échantillon soumis à l’essai, après exécution de
toutes les étapes de préparation, telles que la centrifugation, la filtration, l’homogénéisation, l’ajustement Formatted: Pattern: Clear
du pH et la détermination de la force ionique
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
[SOURCE: ISO 6107-6:2004, 92]
Commented [eXtyles12]: The reference is to a withdrawn
standard which has been replaced
4 Principe
ISO 6107:2021, Qualité de l'eau — Vocabulaire
L’essai d’œstrogénicité sur levures (YES) est un essai avec gène rapporteur qui peut être utilisé pour
Formatted: Pattern: Clear
mesurer l’activation du récepteur alpha des œstrogènes humains (hERα) en présence d’un échantillon
Formatted: Pattern: Clear
contenant des composés qui activent le récepteur des œstrogènes (ER).
Formatted: Pattern: Clear
Ainsi, le dosage détecte l’activité œstrogénique de l’ensemble de l’échantillon dans son état réel comme
Formatted: Pattern: Clear
une mesure intégratrice incluant les effets additifs, synergique et antagoniste possibles du mélange sur
l’ensemble du processus d’expression du gène rapporteur.
Le principe fondamental de ces essais est expliqué dans les Références [10] et [11]. Le récepteur hERα
Formatted: Pattern: Clear
s’exprime de façon hétérologue dans la cellule de levure sous le contrôle d’un promoteur induit par le
Formatted: Pattern: Clear
cuivre. Le récepteur des œstrogènes appartient à la famille des récepteurs nucléaires d’hormones.
Lorsque des agonistes du récepteur des œstrogènes pénètrent dans la cellule de levure, ils se lient à la
protéine réceptrice des œstrogènes et induisent ainsi son changement conformationnel. En conséquence,
deux protéines réceptrices forment un dimère récepteur qui est transloquée vers le noyau. Cette
activation du récepteur des œstrogènes est mesurée par l’induction du gène rapporteur lacZ qui code
l’enzyme β-galactosidase. Le gène lacZ est fusionné avec un promoteur contenant des éléments de
réponse aux œstrogènes (ERE) et est ainsi contrôlé par l’activité du récepteur d’œstrogènes. L’ER dimère
se lie au promoteur et active ainsi l’expression et la sécrétion de la β-galactosidase. Enfin, l’activité de la
β-galactosidase en tant que mesure du potentiel œstrogénique de l’échantillon est déterminée en utilisant
un substrat approprié dont le clivage génère un produit de réaction coloré. Le produit de réaction peut
être mesuré par photométrie. Voir l’Annexe C pour un schéma du principe de l’essai.
Formatted: Pattern: Clear
5 Interférences
Les échantillons colorés ou troubles peuvent interférer avec la détection photométrique de la densité
cellulaire et/ou la détection du produit de réaction de l’enzyme rapportrice β-galactosidase (voir
l’Article 10 pour de plus amples informations).
Formatted: Pattern: Clear
Les effets toxiques de l’échantillon pour essai peuvent entraîner une réduction des cellules viables et une
réduction du signal mesurable. En conséquence, les effets œstrogéniques d’un échantillon peuvent être
masqués par des effets toxiques aigus et conduire à des résultats d’essai faux négatifs (voir Article 10 Formatted: Pattern: Clear
pour de plus amples informations).
Une salinité élevée peut provoquer des effets toxiques dus à la pression osmotique résultante. La
conductivité de l’échantillon est une mesure de sa salinité. La souche de levure construite par McDonnell
et al. (Référence [10]) tolère une conductivité de l’échantillon pouvant aller jusqu’à 34 000 µS/cm. Formatted: Pattern: Clear
La croissance bactérienne dans les puits d’essai est évaluée par le réplicat à blanc (3.1). Voir l’Article 10 Formatted: Pattern: Clear
pour de plus amples informations.
Formatted: Pattern: Clear
Lorsque des échantillons filtrés sont soumis à essai afin d’éliminer les bactéries de l’échantillon, des
particules solides sont également séparées de l’échantillon. Ainsi, les substances ayant une activité
œstrogénique qui sont adsorbées sur les particules peuvent ne pas être détectées.
Cet essai ayant une haute sensibilité, il faut éviter toute contamination du tampon, des milieux et de
l’ensemble des réactifs utilisés par des composés ayant une activité œstrogénique pour éviter d’avoir des
résultats d’essai faux positifs.
6 Appareillage et matériel
Pour des dispositifs d’échantillonnage appropriés, voir l’Article 8. Le matériel et la verrerie de laboratoire Formatted: Pattern: Clear
courants sont nécessaires. En particulier, le matériel suivant est nécessaire:
6.1 Incubateur agitateur, avec minuteur et régulation de température, 30 °C ± 1 °C et 37 °C ± 1 °C.
6.2 pH-mètre.
6.3 Stérilisateur à vapeur.
6.4 Stérilisateur à sec.
6.5 Centrifugeuse, avec un rotor pour tubes de 15 ml et 50 ml jusqu’à 2 500 g et un rotor pour plaques
à 96 puits jusqu’à 2 500 g.
6.6 Agitateur vortex.
6.7 Congélateur, au moins ≤ −18 °C et ≤ −70 °C.
6.8 Filtre stérile, en acétate de cellulose, diamètre des pores 0,2 µm.
6.9 Anses d’ensemencement.
6.10 Pipette multicanaux pour usage à répétition (pipette «multistepper »).
6.11 Pipettes multicanaux, pouvant distribuer de 5 µl à 50 µl et de 50 µl à 300 µl.
6.12 Spectrophotomètre.
6.13 Plaques à 96 puits en polystyrène transparent stériles, à fond plat pour culture de suspensions,
et couvercle.
6.14 Photomètre pour microplaques à 96 puits, pour mesurage de l’absorbance à 540 nm ± 20 nm ou
à 580 nm ± 20 nm, et à 600 nm ± 20 nm.
6.15 Paillasse propre.
6.16 Boîtes de Petri, d’environ 94 mm de diamètre et d’environ 16 mm de hauteur.
6.17 Flacons cryogéniques, stériles, 1 ml, 10 ml.
6.18 Gants en nitrile à usage unique.
6.19 Membrane d’étanchéité perméable à l’air pour plaques à 96 puits.
7 Réactifs, milieux et souche d’essai
7.1 Réactifs
Dans la mesure du possible, utiliser des produits chimiques de «qualité réactif».
7.1.1 Base azotée pour levure sans acides aminés .
7.1.2 α-D-Glucose, anhydre, C H O , masse moléculaire 180,15 g/mol, CAS: 50-99-7.
6 12 6
7.1.3 Adénine, C H N , masse moléculaire 135,13 g/mol, CAS: 73-24-5.
5 5 5
7.1.4 L-arginine, C H N O , masse moléculaire 174,20 g/mol, CAS: 74-79-3.
6 14 4 2
7.1.5 ACIDE L-aspartique, C H NO , masse moléculaire 133,10 g/mol, CAS: 56-84-8.
4 7 4
7.1.6 SEL MONOSODIQUE D’ACIDE L-glutamique monohydraté, C H NNaO , H O, masse moléculaire
5 8 4 2
(anhydre) 169,11 g/mol, CAS: 142-47-2 (sel anhydre).
7.1.7 L-histidine-HCl, C H N O ·HCl, H O, masse moléculaire 209,6 g/mol, CAS: 5934-29-2.
6 9 3 2 2
Une base azotée pour levures sans acides aminés contient une source d’azote telle que le sulfate d’ammonium, des
vitamines et des éléments à l’état de traces qui sont nécessaires pour la croissance des cellules de levure. Une base
azotée pour levures est utilisée afin de sélectionner les souches de levure en fonction des exigences en matière de
sources de carbone et d’acides aminés.
7.1.8 L-isoleucine, C H NO , masse moléculaire 131,17 g/mol, CAS: 73-32-5.
6 13 2
7.1.9 L-leucine, C H NO , masse moléculaire 131,17 g/mol, CAS: 61-90-5.
6 13 2
7.1.10 L-lysine-HCl, C H N O ·HCl, masse moléculaire 182,65 g/mol, CAS: 657-27-2.
6 14 2 2
7.1.11 L-méthionine, C H NO S, masse moléculaire 149,21 g/mol, CAS: 63-68-3.
5 11 2
7.1.12 L-phénylalanine, C H NO , masse moléculaire 165,19 g/mol, CAS: 63-91-2.
9 11 2
7.1.13 L-sérine, C H NO , masse moléculaire 105,09 g/mol, CAS: 56-45-1.
3 7 3
7.1.14 L-thréonine, C H NO , masse moléculaire 119,12 g/mol, CAS: 72-19-5.
4 9 3
7.1.15 L-tyrosine, C H NO , masse moléculaire 181,19 g/mol, CAS: 60-18-4.
9 11 3
7.1.16 L-valine, C H NO , masse moléculaire 117,15 g/mol, CAS: 72-18-4.
5 11 2
7.1.17 Sulfate de cuivre(II) pentahydraté, CuSO ·5H O, masse moléculaire 249,69 g/mol, CAS: 7758-
4 2
99-8.
7.1.18 Sel sodique d’ampicilline, C H N NaO S, masse moléculaire 371,39 g/mol, CAS: 69-52-3.
16 18 3 4
7.1.19 Sel de sulfate de streptomycine, C H N O ·1,5H SO , masse moléculaire 728,69 g/mol,
21 39 7 12 2 4
CAS: 3810-74-0.
7.1.20 Gélose pour microbiologie, (C12H18O9)n, CAS: 9002-18-0.
7.1.21 Solution d’acide chlorhydrique, 1 M (HCl), masse moléculaire 36,46 g/mol, CAS: 7647-01-0.
7.1.22 Hydroxyde de sodium, NaOH, masse moléculaire 40,00 g/mol, CAS: 1310-73-2.
7.1.23 Éthanol, ≥ 99,8 %, CH3CH2OH, masse moléculaire 46,07 g/mol, CAS: 64-17-5.
7.1.24 Glycérol pour biologie moléculaire, ≥ 99 %, HOCH2CH(OH)CH2OH, masse moléculaire
92,09 g/mol, CAS: 56-81-5.
7.1.25 17β-œstradiol, ≥ 98 %, C H O , masse moléculaire 272,38 g/mol, CAS: 50-28-2.
18 24 2
7.1.26 Hydrogénophosphate disodique dihydraté, Na HPO ·2H O, masse moléculaire 177,99 g/mol,
2 4 2
CAS: 10028-24-7.
7.1.27 Dihydrogénophosphate de sodium monohydraté, NaH PO⋅H O, masse moléculaire
2 4 2
137,99 g/mol, CAS: 10049-21-5.
7.1.28 Chlorure de potassium, KCl, masse moléculaire 74,55 g/mol, CAS: 7447-40-7.
7.1.29 Sulfate de magnésium heptahydraté, MgSO ·7H O, masse moléculaire 246,47 g/mol,
4 2
CAS: 10034-99-8.
7.1.30 Rouge de chlorophénol-β-D-galactopyranoside (CPRG), C25H22Cl2O10S, masse moléculaire
585,41 g/mol, CAS: 99792-79-7.
7.1.31 Lyticase d’Arthrobacter luteus en poudre lyophilisée, ≥ 2 000 unités/mg de protéine,
CAS: 37340-57-1.
7.1.32 DL-dithiothréitol, HSCH CH(OH)CH(OH)CH SH, masse moléculaire 154,25 g/mol, CAS: 3483-
2 2
12-3.
7.1.33 Dodécylsulfate de sodium, CH (CH ) OSO Na, masse moléculaire 288,38 g/mol, CAS: 151-21-
3 2 11 3
3.
7.1.34 Acétone (pureté «pour analyses »), CH COCH , masse moléculaire 58,08 g/mol, CAS: 67-64-1.
3 3
7.2 Eau, qualité 3, telle que définie dans l’ISO 3696; une eau dont la conductivité est inférieure ou égale
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à 5 µS/cm est acceptable.
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Lorsqu’une eau stérile est nécessaire, la stériliser à l’autoclave ou par filtration (acétate de cellulose,
0,2 µm). L’eau telle que spécifiée ici est également utilisée pour la dilution progressive de l’échantillon
pour essai.
7.3 Souche d’essai.
La production de cette souche d’essai est expliquée dans les Références [10] et [11]. Elle est dérivée de la
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souche Saccharomyces cerevisiae BJ3505 (pauvre en protéase, MATα, PEP4::HIS3, prb-1-delta1.6R,- HIS3-
Formatted: Pattern: Clear
delta200, lys2-801, trp1-delta101, ura3-52gal2can1). Cette souche comporte deux plasmides. La
construction de ces plasmides est décrite dans la Référence [10]. Le plasmide YEPE10 contient la Formatted: Pattern: Clear
fusion CUP1::hER qui code le récepteur des œstrogènes humains α-cloné de la lignée cellulaire
humaine MCF-7 sous le contrôle du promoteur de métallothionéine CUP1. Ce plasmide est sélectionné via
l’auxotrophie pour le tryptophane de la souche mère. Le deuxième plasmide est le plasmide rapporteur
YRPEG3 qui contient le gène chimère 2ERE-CyC1::lacZ. Ce gène chimère exprime la β-galactosidase (codée
par lacZ) sous le contrôle du promoteur d’iso1cytochrome c de S. cerevisiae qui fusionne avec deux copies
du gène de vitellogénine A2 de Xenopus laevis. Ce plasmide est sélectionné via l’auxotrophie pour l’uracile
de la souche mère.
7.4 Milieu.
Si nécessaire, passer les milieux à l’autoclave pendant 20 min à 121 °C ± 2 °C. Couvrir légèrement les
récipients (par exemple, avec une feuille d’aluminium). Ne jamais fermer hermétiquement.
7.4.1 milieu SD 10x. Formatted: Pattern: Clear
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Dissoudre 67,0 g de base azotée pour levures sans acides aminés (7.1.1) et 200 g de glucose (7.1.2) dans
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de l’eau (7.2) et compléter à 1 l avec de l’eau (7.2). Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose,
Formatted: Pattern: Clear
0,2 µm). Ne pas passer la solution à l’autoclave car elle contient des vitamines telles que la biotine.
Conserver la solution, par aliquotes de 50 ml, à l’abri de la lumière à ≤ −18 °C, la durée de conservation
Formatted: Pattern: Clear
ne devant pas dépasser 12 mois.
Formatted: Pattern: Clear
7.4.2 Milieu DO-McD (McDonnell) 10x.
Dissoudre
— 175 mg de L-lysine-HCl (7.1.10);
Formatted: Pattern: Clear
— 120 mg de L-histidine-HCl (7.1.7);
Formatted: Pattern: Clear
dans de l’eau (7.2) et compléter à 500 ml avec de l’eau (7.2).
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) et la conserver, par aliquotes de 40 ml, à
l’abri de la lumière à ≤ −18 °C, la durée de conservation ne devant pas dépasser 6 mois.
7.4.3 Solution de glucose.
Dissoudre
— 144 g de α-D-glucose (7.1.2) Formatted: Pattern: Clear
dans de l’eau (7.2) et compléter à 500 ml avec de l’eau (7.2).
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) ou la passer à l’autoclave et la conserver
à l’abri de la lumière à une température comprise entre 2 °C et 8 °C, la durée de conservation ne devant
pas dépasser 12 mois.
7.4.4 Solution de CuSO , 10 mmol/l.
Dissoudre 250 mg de CuSO ·5H O (7.1.17) dans de l’eau (7.2) et compléter à 100 ml avec de l’eau (7.2). Formatted: Pattern: Clear
4 2
Formatted: Pattern: Clear
Passer la solution à l’autoclave. La solution peut être conservée à température ambiante et utilisée dans
Formatted: Pattern: Clear
les 12 mois suivant sa préparation.
7.4.5 Solution mère d’ampicilline.
Dissoudre 1 g de sel sodique d’ampicilline (7.1.18) dans de l’eau (7.2) et compléter à 10 ml avec de
Formatted: Pattern: Clear
l’eau (7.2).
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) et la conserver, par aliquotes de 1 ml, à
l’abri de la lumière à ≤ –18 °C, la durée de conservation ne devant pas dépasser 12 mois.
7.4.6 Solution mère de streptomycine.
Dissoudre 1 g de sel de sulfate de streptomycine (7.1.19) dans de l’eau (7.2) et compléter à 10 ml avec de Formatted: Pattern: Clear
l’eau (7.2).
Formatted: Pattern: Clear
Formatted: Pattern: Clear
Stériliser la solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) et la conserver, par aliquotes de 1 ml, à
l’abri de la lumière à ≤ –18 °C, la durée de conservation ne devant pas dépasser 12 mois.
7.4.7 Milieu de croissance (McDonnell).
Ajouter
— 10 ml de milieu SD 10x (7.4.1); Formatted: Pattern: Clear
— 10 ml de milieu DO-McD 10x (McDonnell, 7.4.2); Formatted: Pattern: Clear
dans 80 ml d’eau stérile (7.2) dans des conditions stériles. Diviser le milieu en aliquotes de 20 ml.
Formatted: Pattern: Clear
Conserver le milieu à l’abri de la lumière soit à une température comprise entre 2 °C et 8 °C, auquel cas la
durée de conservation ne doit pas dépasser 1 semaine, soit à une température ≤ –18 °C, auquel cas la
durée de conservation ne doit pas dépasser 6 mois.
7.4.8 Milieu d’exposition (McDonnell).
Mélanger
— 4,2 ml milieu SD 10x (7.4.1);
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— 4,2 ml milieu DO-McD (McDonnell) 10x (7.4.2);
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— 1,6 ml solution de glucose (7.4.3);
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— 99 µl solution de CuSO (7.4.4);
4 Formatted: Pattern: Clear
— 67 µl solution mère d’ampicilline (7.4.5); Formatted: Pattern: Clear
— 67 µl solution mère de streptomycine (7.4.6). Formatted: Pattern: Clear
Préparer le milieu d’exposition juste avant de l’utiliser. Il faut 5 ml de milieu d’exposition par plaque
de 96 puits.
7.4.9 Solution aqueuse d’éthanol, fraction volumique de 0,3 %.
Ajouter de l’eau (7.2) stérile à 300 µl d’éthanol (7.1.23) de sorte à obtenir un volume final de 100 ml.
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7.4.10 Solution aqueuse de glycérol, fraction volumique de 30 %.
Ajouter de l’eau (7.2) à 3 ml de glycérol (7.1.24) de sorte à obtenir un volume final de 10 ml. Stériliser la
Formatted: Pattern: Clear
solution par filtration (acétate de cellulose, 0,2 µm) ou la passer à l’autoclave.
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7.4.11 Solution mère de 17β-œstradiol (E2).
Dissoudre 50 mg de 17β-œstradiol (E2) (7.1.25) dans de l’éthanol (7.1.23) et compléter à 10 ml avec de Formatted: Pattern: Clear
l’éthanol (7.1.23). Conserver la solution mère, par aliquotes de 1 ml, à l’abri de la lumière à ≤ −18 °C, la
Formatted: Pattern: Clear
durée de conservation ne devant pas dépasser 12 mois.
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7.4.12 Tampon lacZ.
Dissoudre dans 950 ml d’eau (7.2):
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— 10,67 g Na HPO⋅2H O (7.1.26);
2 4 2 Formatted: Pattern: Clear
— 0,75 g KCl (7.1.28);
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— 0,25 g MgSO⋅7H
...












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