宠物诱便剂的原理?
谢邀,这是我自己写的论文的一部分,专门讲这个问题的,发出来与大家分享: 随着人们生活水平的提高和对宠物的感情加深,宠物在家庭中的地位有所提升。但是养宠带来的卫生、清洁、宠物伤害和安全问题也逐渐凸显出来。目前市场上用于宠物清洁的产品主要包括两类:宠物香波和宠物诱食剂。其中宠物诱食剂又分为宠物诱便剂与宠物诱食剂。本文主要讨论前者--宠物诱便剂。
1、概念的提出 “粪便”对宠物以及主人都有很大的刺激作用:臭气熏天的气味会打扰周围居民的生活习惯;病原微生物的传播会影响动物及人的健康;过于频繁的清理粪便也会使宠物产生抗拒心理。如何淡化粪便的气味,使宠物愿意“主动”排便成为了一个值得深入研究的问题。而正是由于粪便的气味分子比较“顽固”,不易被清除,科学家们也试图从其他途径入手来解决这个问题。 1984年,美国农业部科学家Dale Shepley博士首次报告了利用诱食剂减少动物粪便臭味的方法 [1]。他们发现,给老鼠注射含5%苯乙胺的玉米糖浆溶液后,老鼠更乐意在指定区域(不再随意大小便)排便,并且尿液分析显示该物质可以抑制尿中氨的生成,有减轻臭味的作用。而另一项研究显示[2],用大豆糖蜜液饲喂猪可以有效降低猪舍的味道,其效果是明显的而且比含氟化合物要安全得多。这些早期研究证明,通过诱导方式让宠物“习惯”大便的气味是可以实现的。随后,这一领域获得了更多的关注并出现了一些商业化产品。
2、成分研究 目前市面上大多数产品的成分较为神秘,只有少数几篇文献提到了具体的成分或配方。Kuo等 [3]在对宠物诱便剂成分的研究中发现,当肥皂水与不同浓度的苯乙胺溶液混合使用时,可以降低老鼠尿液中的氮含量,同时可以减少粪便中总氨基酸的含量并提高蛋白质含量。他们还指出,如果以苯乙胺为唯一营养源,饲养7天后小鼠才会开始依赖此来源提供氮。这说明长期使用的宠物诱便剂可能含有一定量的营养物质,但并不足以构成一餐的食物分量。 国内对宠物诱便剂成分的研究较少。杨丽等 [4]使用化学分析法结合气质联用法测定了对犬嗅脑神经细胞影响的10种香料成分。结果表明:不同香型的猫狗诱食剂中检出的香料成分存在差异,且同一香型不同品牌之间的检测成分也存在差异,说明各品牌猫狗诱食剂在香料组成上存在较大差异。这可能是因为不同的香料具有不同的香气性质,从而会对动物的偏好造成影响。
3、作用机理 在研究宠物诱便剂对动物行为影响的同时,科学家们也对这种制剂的作用机理进行了探索。目前提出的机理主要有以下几种: (1)竞争性抑制学说 当宠物进食正常食物时,消化过程中会释放某些气味分子,而这些气味分子在经过消化道时被细菌分解会产生挥发性脂肪酸,最后由肛门排出。部分香味剂的成分可能与这些气味分子发生相互作用,形成复合物进而被肠吸收,进入体内血液循环后到达肝脏进行代谢。最终产生的代谢产物可以通过两条途径发挥作用:要么作为信息分子调节胃肠道神经系统,影响消化系统功能;要么通过对中枢神经系统的影响改变动物的饮食习惯。无论是那条途径,最终的结果都是导致宠物不愿意再吃原来的食物只喝添加有香味剂的饮料。
(2)黏膜免疫学说 这是一种新型的免疫学机制,该理论认为味觉感受器位于肠道的上皮细胞中,当有味道的物质接触上皮细胞时,它会激活体内的免疫细胞,促使免疫反应的发生。而有味道的物质进入消化道后会受到消化液的破坏,最后变成单体皂苷类物质被吸附到肠道上皮细胞的细胞膜表面,形成阳离子通道,从而起到信号分子作用,最终引起生理反应。有实验表明[5],口服给药能显著促进生长素(GH)的分泌,而局部给予则无此作用,说明肠道可能是该激素的敏感器官。还有研究显示[6],喂食富含苯乙胺的饲料可使大鼠胰腺和十二指肠的内分泌细胞出现明显增生,而补充色氨酸拮抗剂可以阻止这种增生现象,提示苯乙胺类衍生物可能有直接刺激肠内分泌细胞再分配的功效。
最近也有研究表明核因子(NF)-κB信号通路可能在介导芳香氨基酸类食欲抑制剂的胃肠道免疫原性中发挥重要作用[7]。 (3)其它 除了以上两种机理外,还有一些其它的假说来解释芳香酶制剂的作用机制。例如,有研究者认为[8],食用含有芳香化合物的食物可改变胃肠道内细菌的菌群,从而影响维生素的形成,而有些维生素是具有刺激性气味的,细菌菌群的改变可能是造成宠物偏食的原因。还有学者提出了神经递质理论,该理论认为含有香料的食品能够改变胃肠壁内的神经末梢传递,从而影响神经冲动,最终改变宠物的行为。