家蚕变态发育过程中多氯联苯（PCBs）的性别特异性生物转化及其对生长发育的影响机制

本研究揭示了多氯联苯（PCBs）在家蚕（Bombyx mori）变态发育过程中的性别特异性生物转化规律：雌性通过更强的代谢能力（如化合物特异性同位素分析证实）显著降低体内PCBs残留，而母体传递并非主因。PCBs暴露会扰乱氨基酸、能量、核苷酸及维生素代谢，诱发神经毒性、氧化应激和炎症反应，导致幼虫体重下降、破茧成功率降低及产卵量减少，同时改变蜕皮激素（ecdysone）与保幼激素（juvenile hormone）比例。该研究为理解PCBs对昆虫种群衰退的潜在贡献提供了新视角。

　　

亮点

本研究首次在家蚕变态发育过程中揭示了多氯联苯（PCBs）的性别特异性生物转化机制，并阐明了其对昆虫发育的毒性效应。

引言

昆虫是地球上物种最丰富的类群，作为食物网中的捕食者和猎物，它们在传粉、害虫控制等生态系统功能中扮演关键角色。近年来，因栖息地丧失、气候变化及化学品滥用，昆虫种群数量急剧下降。然而，持久性有机污染物（如PCBs）对昆虫的影响尚未充分研究。

标准与试剂

实验使用的PCB同系物（PCB8、18、28等12种）购自德国Dr. Ehrenstorfer公司，替代标准品（PCB24、82、198）和回收标准品（PCB30、65）购自美国AccuStandard公司。所有有机溶剂（二氯甲烷、正己烷等）均为农药级纯度。

家蚕对PCBs的摄取效率与生物转化

不同剂量组桑叶中PCB浓度范围为13±0.47至1880±289 ng/g（干重）。PCB同系物摄取效率随暴露剂量升高而下降，符合扩散浓度梯度规律。值得注意的是，化合物特异性同位素分析显示，雌性家蚕在羽化过程中表现出比雄性更强的PCBs生物转化能力，导致其体内PCB残留水平显著低于雄性。这一发现挑战了"母体传递是卵生生物污染物性别差异主因"的传统认知。

环境启示

本研究通过模拟环境相关浓度的PCBs暴露，填补了PCBs影响昆虫发育的研究空白，为理解全球昆虫种群衰退的潜在驱动因素提供了新证据，同时揭示了家蚕变态过程中PCBs性别特异性调控的新机制。

结论

PCBs通过干扰代谢通路（氨基酸/能量/核苷酸/维生素）和诱发氧化应激，显著抑制家蚕生长发育。性别特异性生物转化（而非母体传递）是导致雌性PCB残留较低的关键因素。该发现为评估污染物对昆虫的生态风险提供了理论框架。