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科學家發現貓薄荷的有效驅蚊作用,可以讓它們的愛寵不斷地嗨翻

講到貓薄荷(Nepetacataria),想必愛貓人士都非常熟悉。一旦貓咪聞到或吃到,就會興奮地嗷叫、流口水,併到處打滾,因此貓薄荷被廣泛使用在貓咪的玩具和零食內。

不過貓薄荷除了讓貓咪嗨翻外,它其實還有強大的驅蚊能力。對於貓薄荷為何有驅蚊效果,一直是個謎。而近期美國和瑞典的團隊發表在CurrentBiology的研究,或許破解了其中的機制。

貓咪聞到或吃到貓薄荷,就會興奮地嗷叫、流口水,併到處打滾

貓薄荷的有效成分:荊芥內酯

貓薄荷以貓咪的DM(還好不過貓咪不會對其成癮)著稱,但它強效的驅蟲能力,也很早為人類所知。早在古羅馬時代,貓薄荷就是人們常用的天然驅蟲劑。直到20世紀中,科學家們才從貓薄荷中分離出其活性成分-荊芥內酯(Nepetalactone)。而正是荊芥內酯,讓貓咪趨之若鶩;同時讓蚊蟲聞風喪膽。

傳統的滅蚊方式是使用殺蟲劑,但殺蟲劑會無差別地殺傷其他昆蟲,造成生態問題。同時殺蟲劑也對人體有傷害,甚至會殘留在食物鏈中。因此替代方案,是使用敵避(diethyltoluamide,DEET)等可以干擾蚊子嗅覺與味覺受器的化學物質,來達到驅蚊效果(不過近來有研究指出,DEET本身並不影響蚊子偵測二氧化碳的能力,而是DEET本身的氣味就讓蚊子不想靠近)。

DEET有不錯的驅蚊效果,正常使用對人體基本無害。但也有研究指出,DEET對人有部分健康上的風險(不過這方面還需要更多研究)。貓薄荷的驅蚊能力並不輸DEET,因此被不少科學家視為DEET的天然替代選項。但為什麼貓薄荷,或者說荊芥內酯有著廣泛的驅蟲特性,一直以來都是未知數。

來自美國西北大學和瑞典隆德大學的聯合團隊發現,貓薄荷及其活性成分荊芥內酯,能活化蚊蟲的

TRPA1受主

,而這很可能就是其驅蟲的能力來源。

傷害受器:灼熱、疼痛、清涼感

你可能會問這個TRPA1受主是甚麼,跟驅蟲有何關係?讓我們先從人體的傷害受器(Nociceptor)說起。

傷害受器是中樞神經系統中的感覺神經元之一,當人體遇到高溫、強酸或辣椒等的潛在刺激時,傷害受器會被活化,並將訊號傳至中樞神經(延髓和大腦),讓人產生不適甚至是疼痛感,使我們避開這些可能造成傷害的危險。

依據接受的刺激不同,傷害受器可分為溫度感受(Thermal)、機械感受(Mechanical)和化學感受(Chemical)。

而人體專司溫度感受的傷害受器,主要是靠

瞬態感受器電位通道

(TransientReceptorPotentialChannel,TRP),這個在感覺神經元細胞膜上的蛋白質來接收刺激。

針對不同的溫度刺激,會有不同的TRP蛋白來對應。例如目前瞭解最多的是TRPV1,它對高溫作出反應。TRPV1在42℃以下通常不會活化,但一旦面板超過該溫度,傷害受器中的TRPV1就會活化,並把訊號傳輸到中樞神經,讓你產生灼熱和疼痛感,趕緊離開高溫環境。

TRPM8則對低溫刺激(10-30℃)有反應。不過和TRPV1不同的是,TRPM8的活化,是讓人感到清涼,而不是疼痛。

人體中的TRPA1是目前瞭解最少的,只知道極低溫(但確切溫度仍有待更多研究確認)會活化TRPA1產生疼痛感,讓你想趕緊離開低溫環境。

除了溫度會活化TRP蛋白,一些化學物質也會活化TRP蛋白。例如辣椒中的“辣椒素”就會活化TRPV1(所以辣椒會讓你感到熱!);薄荷中的“薄荷醇”會活化TRPM8(所以薄荷會給你清涼感)。

而我們今天的主角TRPA1還有另一個名稱:“芥末受器”。顧名思義,它會被芥菜類植物中的化合物活化,讓人產生疼痛感。TRP蛋白是古老的傷害偵測器,在許多物種中都有表現。從扁蟲、果蠅到人類,都會表現這種蛋白質,是讓生物避開危險的重要蛋白質。

感覺神經元,其中傷害受器為typeA

讓蚊子有疼痛和搔癢感

回到這篇研究,該團隊發現,貓薄荷中的荊芥內酯能活化蚊子的TRPA1,而不會活化人類的。因此,荊芥內酯很可能讓蚊子有疼痛和搔癢感(好個以牙還牙!),但人卻不會有任何感受。

因此在人體塗上荊芥內酯,會讓蚊子避之唯恐不及。但當研究人員破壞蚊子的TRPA1蛋白後,即使人體塗有荊芥內酯,蚊子仍會去叮咬。這顯示,

荊芥內酯的驅蚊能力,確實是靠活化蚊子的TRPA1蛋白達成。

“特別有趣的是,與也能活化人體TRPA1的芥末或大蒜化合物不同。貓薄荷似乎可以選擇性地啟動昆蟲的TRPA1。這就解釋了為什麼它對人類不會產生影響,這也為它作為驅蚊劑提供了一個重要的優勢。”該研究的共同作者、西北大學神經生物學助理教授MarcoGallio如此說道。

不過,貓薄荷(荊芥內酯)是如何讓貓咪瘋狂,又是另一件耐人尋味的事了。目前已有研究指出,荊芥內酯會刺激貓咪產生大量的腦內啡,讓貓咪快樂似神仙。不過,貓咪是否會為了驅蚊而有意識地去擦貓薄荷?而這個行為又為何會觸發貓咪的腦內啡大量產生?都有待更多研究證實。

根據世界衛生組織統計,每年因蚊子傳播的疾病而死的人數達72萬人,蚊子是殺人最多的生物。而隨著氣候變遷,越來越多地區更適合蚊子生存,也讓更多地區受到這些疾病的威脅。因此,開發新型驅蚊劑,已成為公共衛生中越來越急迫的問題。

蚊子是人類的頭號殺手!

從植物中提取驅蚊物質的成本,有機會比傳統的化學制劑更低,而且對某些地方更容易獲得。因此,將貓薄荷這類天然植物,作為新型驅蚊劑的想法,對蚊子威脅日益增加的國家,有著不錯的吸引力。

該研究團隊表示,接下來他們會針對其他昆蟲進行試驗。想找出除了蚊子、果蠅外,荊芥內酯還能活化那些昆蟲的TRPA1,讓荊芥內酯成為更廣泛的天然驅蟲劑。

“這是研究這種分子(荊芥內酯)如何作用於受主的一個切入點,一旦我們更瞭解它的化學性質其與TRPA1的相互作用,我們就可以設計出效果更強且有標靶性的分子。”該研究的作者MarcusC。Stensmyr如此說道。

“不過在我們將貓薄荷作為新型驅蚊劑之前,要先解決一個問題:那就是使用貓薄荷後,要如何對付一直追著人跑的貓咪們!”研究團隊打趣地說

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