這個世界上唯一能讓小貓咪臣服的,大概就只有貓薄荷了。近日,由日本巖手大學(xué)、京都大學(xué)、名古屋大學(xué)聯(lián)合英國利物浦大學(xué)學(xué)者組成的國際研究小組在 Science Advances 上發(fā)表了關(guān)于貓薄荷的最新研究,發(fā)現(xiàn)貓薄荷不僅能夠通過荊芥內(nèi)酯刺激貓咪大腦,還能利用這種獨特的刺激反應(yīng)幫助貓咪抵御蚊蟲。
與貓薄荷具有相同功效的還有銀藤。銀藤別名 “金銀花 ”或 “ 忍冬 ”。資料顯示,“ 銀藤屬多年生半常綠纏繞灌木。中國大部分地區(qū)多有分布,不少地區(qū)已栽培生產(chǎn),其中以河南、山東所產(chǎn)最為聞名。日本和朝鮮亦有出產(chǎn)?!?同時,帶葉的銀藤也有一定的藥用價值。
此前,已有日本、英國等生物學(xué)家描述了貓對銀藤和貓薄荷的行為反應(yīng)。雖然銀藤是日本和中國的特有物種,但它對貓的行為產(chǎn)生的強大影響卻是在出口美國后才得到了全球認(rèn)可。眾所周知,貓薄荷和銀藤中具有生物活性的化合物會誘發(fā)貓類相同的特征性反應(yīng),但此前尚無關(guān)于此類問題的功能性研究。而最新研究報告就向我們展示了貓薄荷的生理機制和生物學(xué)功能。
報告中指出,通過硅膠正相色譜法提取銀藤葉的有機溶劑,并用于刺激貓的反應(yīng),結(jié)果顯示,其中一個樣品的質(zhì)譜(順式 - 反式荊芥內(nèi)酯)與荊芥內(nèi)酯的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖匹配度很高。
為了測試順式 - 反式荊芥內(nèi)酯是否和荊芥內(nèi)酯一樣可以對貓咪產(chǎn)生刺激作用,研究人員合成了順式 - 反式荊芥內(nèi)酯,發(fā)現(xiàn)其質(zhì)譜圖與真實的荊芥內(nèi)酯相似度為 98%。此外,摻入真正的荊芥內(nèi)酯的餾分產(chǎn)生了一個與真實荊芥內(nèi)酯相同指數(shù)的 GC / MS 峰。這些結(jié)果充分證明,荊芥內(nèi)酯是催化銀藤興奮反應(yīng)的有力化合物。
同時,研究人員還發(fā)現(xiàn),對 25 只實驗室貓及 30 只流浪貓的銀藤葉提取物反應(yīng)結(jié)果顯示,實驗室貓中,18 只貓呈陽性反應(yīng),其中的 15 只有摩擦和翻身的行為;流浪貓中,有 17 只對沾有荊芥內(nèi)酯的實驗紙進(jìn)行了摩擦和滾動的行為。
在對其他貓科動物的測試中(包含豹,美洲虎、美洲獅、歐亞山貓),實驗對象在荊芥內(nèi)酯試紙上的摩擦和滾動時間也表現(xiàn)很長。但對家犬和老鼠的實驗中,發(fā)現(xiàn)實驗對象均沒有任何反應(yīng)。
為了進(jìn)一步揭開荊芥內(nèi)酯是如何讓貓產(chǎn)生亢奮狀態(tài),研究人員對測試貓咪的 β - 內(nèi)啡肽變化進(jìn)行了集中觀察。結(jié)果顯示,在接觸了荊芥內(nèi)酯試紙后,貓咪體內(nèi)的 β - 內(nèi)啡肽濃度明顯升高。
研究人員還發(fā)現(xiàn),雖然所有的貓在注射鹽水后均表現(xiàn)出對荊芥內(nèi)酯的典型反應(yīng),但在第二天給貓注射納洛酮后,其特征性摩擦和滾動反應(yīng)的持續(xù)時間顯著減少,但對其他活動的持續(xù)時間沒有影響。相比之下,在這兩天作為對照的兩只貓都注射了鹽水,對荊芥內(nèi)酯的反應(yīng)沒有降低。證明納洛酮的劑量不會干擾運動過程中的運動功能。這意味著,阿片類藥物特別抑制了貓的摩擦和滾動反應(yīng)。
在人類醫(yī)療進(jìn)程中,納洛酮主要是“用于阿片類藥物過量中毒或阿片藥成癮的診斷”。但荊芥內(nèi)酯并不具備阿片藥物的“成癮性”,而是通過觸發(fā)貓體內(nèi)已經(jīng)產(chǎn)生的 β - 內(nèi)啡肽增加而起作用。
荊芥內(nèi)酯的生物活性對于貓科動物是共有的
值得一提的是,實驗團隊在研究過程中發(fā)現(xiàn),荊芥內(nèi)酯具有驅(qū)蚊活性。起初研究人員推測摩擦和滾動能夠讓貓薄荷或銀藤中的荊芥內(nèi)酯附著在身體任何位置,已達(dá)到防蚊蟲的作用。隨后研究人員進(jìn)行了進(jìn)一步的測試驗證推測。
將六對麻醉的貓放在一個實驗籠的兩側(cè)。一只貓的頭部用500 μg的荊芥內(nèi)酯處理,另一只用適當(dāng)?shù)娜軇┛刂?。蚊子降落在荊芥內(nèi)酯貓頭的數(shù)量為另一端的一半,表現(xiàn)出顯著的驅(qū)避作用。
在荊芥內(nèi)酯試紙上擦臉可保護(hù)貓咪免受蚊子叮咬
為了研究更自然的情況,團隊評估了在相同的雙頭試驗中,與未受刺激的貓對照相比,對銀藤葉有反應(yīng)的貓是否傳遞了足夠的活性化合物來擊退蚊子。也證實了,與未被葉子刺激的對照貓相比,摩擦過銀藤葉的貓明顯避免了蚊子的叮咬。
以上實驗結(jié)果表明,荊芥內(nèi)酯通過在銀藤葉上摩擦而轉(zhuǎn)移到面部和頭部的皮毛上,在貓中起到了抵抗蚊子的作用。有說服力的證據(jù)表明,獨特的摩擦和滾動響應(yīng)功能可以將提供驅(qū)蚊功能的植物化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)移給貓。團隊表示 “我們的發(fā)現(xiàn)表明,荊芥內(nèi)酯可能是一種新的天然候選驅(qū)蚊劑,將有助于減少人類社會中的蚊蟲問題。”
基于以上新研究結(jié)果,研究小組已經(jīng)籌備開發(fā)一種全新的驅(qū)蟲劑,并申請了相關(guān)專利。 (綜合整理報道)(編輯/小美)