2021年10月15日 星期五

牛奶(milk)的助眠是因為小分子肽

 

圖片來源:維基百科

可能不少人都聽過,睡前喝一杯溫牛奶可以睡得好些。對於睡眠品質不佳的人,這個建議聽起來非常誘人,但真的有效嗎?

過去的一些研究顯示,牛奶真的有助眠的效果。但到底牛奶裡面是什麼成分可以助眠,曾有科學家認為是色胺酸(tryptophan),後來又有科學家找到了一個稱為α-casozepine(α-CZP)的酪蛋白水解物(casein tryptic hydrolysate,CTH),發現有助眠的效果。

最近的研究又找到了另一個酪蛋白水解物,它的助眠效果比α-CZP更強。

研究團隊先是比較CTH與α-CZP對小鼠的助眠效果,發現CTH的效果比α-CZP好,顯示CTH中應該還有其他的助眠物質。接著他們以模擬酪蛋白水解與質譜儀,模擬可能產生與分離出的CTH。然後再以分子模擬找出能通過血腦障壁以及可以與腦中GABA受器結合得最好的小分子肽。

結果他們找到了一個六肽,其序列為YPVEPF。這個六肽可使快速入睡的小鼠增加四分之一,且睡眠的時間增加了四倍。

未來可以開發這個六肽,讓更多人可以快點入睡、睡得更好。

參考文獻:

Jingjing Qian, Lin Zheng, Guowan Su, Mingtao Huang, Donghui Luo, Mouming Zhao. Identification and Screening of Potential Bioactive Peptides with Sleep-Enhancing Effects in Bovine Milk Casein Hydrolysate. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2021; 69 (38): 11246 DOI: 10.1021/acs.jafc.1c03937

2021年10月13日 星期三

發現焦糖(caramel)的嗅覺受器

 

圖片來源:維基百科

人總共有大約四百個不同的嗅覺受器,但是到目前為止,我們只瞭解了其中的百分之二十。最近的研究發現,焦糖的氣味,也就是呋喃醇(furaneol),是由嗅覺接受器OR5M3負責。

研究團隊為了要找到這個氣味的嗅覺接受器,建立的特別的細胞株,將個別的嗅覺接受器基因轉入,當對的氣味出現時,就會啟動反應。

焦糖味可由梅納反應產生,在烘焙時會產生,讓我們覺得食物很香很美味。當然,用焦糖製作的牛奶糖(森永!)也是許多臺灣人的童年回憶的一部分。

參考文獻:

Franziska Haag, Sandra Hoffmann, Dietmar Krautwurst. Key Food Furanones Furaneol and Sotolone Specifically Activate Distinct Odorant Receptors. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2021; 69 (37): 10999 DOI: 10.1021/acs.jafc.1c03314

2021年9月29日 星期三

最早被馴化的鳥類不是雞,而是食火雞(cassowary)

 

圖片來源:維基百科

過去大家都認為,雞應該是第一個被人類馴化的鳥類。但最近的考古發現,食火雞(鶴駝,cassowary)可能才是第一個被人類馴化的鳥類。

在新幾內亞找到了一千個蛋殼的碎片,顯示了當時的人類可能早在一萬八千年前就會把食火雞的蛋帶回家孵化後,將牠養大(並繁殖牠);而雞最早在九千五百年前馴化。

成年的食火雞身高約為1.3到1.8公尺高,體重約為58.5公斤。食火雞非常害羞,受到驚嚇的時候會以時速五十公里的速度逃逸。雖然是害羞的鳥類,但食火雞也有很強的領域性,跳起來的時候可達1.5公尺高,加上很有力的雙腿,所以也有「世界上最危險的鳥類」的稱號。甚至在2019年曾有一個人在佛羅里達死於食火雞攻擊

參考文獻:

PNAS October 5, 2021 118 (40) e2100117118; https://doi.org/10.1073/pnas.2100117118

2021年9月22日 星期三

打完第一劑2019冠狀病毒病疫苗後驗抗體有意義嗎?

 聽說最近(2021年九月)有網紅找了一些打完第一劑2019冠狀病毒病疫苗的民眾去醫院自費抗體,號稱「民眾有知的權利」,認為這樣可以告訴(暗示?明示?)大家什麼疫苗比較好(抗體產生的量比較多)。

我是沒有看到相關的文章啦(大概是我同溫層很厚),但是對於本來就要打兩劑的疫苗,打完第一劑就跑去驗抗體,這有意義嗎?更何況,抗體的產生是一個動態的過程:

圖片來源:WHO網站

上圖擷取自WHO,可以看到圖上顯示的是接觸到抗原(可能是受感染、可能是打疫苗)後身體的反應。橫軸是接觸到抗原後的天數,縱軸是抗體的量。可以看到一開始接觸到抗原,會先經歷一段「lag time」(藍線),在這段時間,我們的免疫系統正在認識抗原並試圖作出反應,所以如果在這段時間去抽血驗抗體,要不就是產生的抗體量極少、要不就是完全沒抗體。接著進入初級反應(primary response),這時候抗體的量開始上升,但注意看縱軸的抗體量,可以看到座標不是線狀的,而是指數型的,也就是說這段時間抗體的產生是「一眠大一寸」,一天一個樣,所以這時候差一天就會差很多。

等過了一段時間以後,抗體的產生開始下降。這時候也是下降得很快。然後若再次遇到抗原(第二次感染或接種第二劑),這時候啟動的次級反應,所產生的抗體量比第一次接觸到抗原時要多很多,反應得也更快。

而且,初級反應與次級反應的量之間,並沒有一定的比例。沒有說初級反應比較強,次級反應就一定比較強這回事。唯一能確定的是,同一人的次級反應一定比初級反應強。

但是這只是抗體反應(體液免疫)。免疫反應還包括了細胞免疫,但是細胞免疫反應並不容易測量。

如果不相信我說的,可以參考2021/09/19下午兩點記者會羅一鈞羅副的說明:


從17分鐘開始看到23分30秒。


●基本上,第一劑打完後驗抗體,因為不同人、同一人不同天之間抗體的變化會很大,而且本來目前台灣市面上的疫苗都要打兩劑,所以驗第一劑沒有意義。(羅副說,依照文獻,即使是目前抗體上升的最快的BNT,在打完第一劑以後的第二週到第三週之間,數字也可以從十幾到數千之間,且跟第二劑打完後到底會產生多少抗體也沒有一定的關係)


●目前市面上的抗體試劑,並不是檢驗中和抗體(真的有保護力的部分),只能純粹供參考用。更何況,抗體只是所有免疫反應中的一環,細胞免疫反應就無法從這個過程中驗出。


●到底會不會開放驗抗體,週三(2021/9/23)會討論,目前是朝向開放,但須有配套的說明。

2021年9月15日 星期三

暴龍屬(Tyrannosaurs)的恐龍會互咬較量

 

據說這才是暴龍真正的長相。圖片來源:維基百科

暴龍屬(Tyrannosaurs)其實是一群大約在一億四千五百萬年前到六千六百萬年前主宰了亞洲與北美洲的肉食恐龍的總稱。其中最為人所知的就是暴龍(T. rex),是許多男孩小時候的偶像。

最近的一項研究發現,暴龍屬的恐龍隨著逐漸長大,會常常打來打去。且這個打鬥集中在互相咬對方的頭臉。

整個研究的緣起是起於觀察一個在加拿大出土的暴龍屬下巴。這個下巴上有幾道深深的傷痕,應該是來自於打鬥所留下的。

於是科學家們開始有系統地檢視暴龍屬的骨骼,結果在202個顱骨中總共找到324個疤痕。年幼的暴龍屬恐龍疤痕較少,隨著逐漸長大,臉上的疤痕增加(一半的青少年暴龍屬恐龍臉上有疤、六成的成年暴龍屬恐龍臉上有疤),顯示了牠們的確會打來打去、互相較量。比對這些咬痕也發現,暴龍屬恐龍通常會挑旗鼓相當的對手來較量,大欺小的行為似乎沒那麼常見。也就是說,暴龍屬的恐龍們還真是"Pick somebody your own size."呢。

對於只有小小的手(翅膀?)的暴龍屬恐龍來說,要打鬥的確是直接互相咬來咬去比較合理。畢竟要用那麼小的「手」來抓對方是有難度的,而強壯的後腿雖然可以踢,但是卻有失去平衡摔倒的風險。

參考文獻:

Brown, C., Currie, P., & Therrien, F. (2021). Intraspecific facial bite marks in tyrannosaurids provide insight into sexual maturity and evolution of bird-like intersexual display. Paleobiology, 1-32. doi:10.1017/pab.2021.29

2021年9月13日 星期一

左島葉(left insular lobe)可能與飢餓有關

 

島葉。圖片來源

加拿大一位28歲的女士,在中風後失去了飢餓的感覺約有一年。

她在懷孕第二個月時的某一天出現了右側癱瘓與語言障礙。被送到醫院後,MRI診斷為左島葉缺血。

十一天以後出院,沒有什麼其他的症狀--除了剛開始兩個月抱怨吃東西都有金屬味。接下來的幾個月,雖然健康狀況變好了,但是她一直抱怨感覺虛弱,以及失去飢餓的感覺。即使在她最喜歡的食物(如:巧克力)前面,她也沒有想吃的感覺。

因為感覺不到飢餓,所以她即使攝取的熱量不夠,她仍不覺得需要進食。結果就是她在十五個月裡少了13公斤。中風後第十六個月,她才開始有飢餓的感覺,想進食。

過去也曾發生癲癇手術病人因為島葉受損而影響食慾的例子。

參考文獻:

Young woman loses ‘sense of hunger’ after stroke.

2021年8月30日 星期一

澳洲的甘蔗蟾蜍(Rhinella marina)發展出互噬行為(cannibalism)

 

圖片來源:維基百科

原產於中南美洲的甘蔗蟾蜍(cane toad,Rhinella marina)是兩棲類中最大的,成體體長可達24公分。在族群密度較低的地方,甚至可以長得更大。

可能是因為被認為體型大一定吃得多,甘蔗蟾蜍在20世紀初期就開始被不同的國家引進到他們的農地裡,用來吃掉害蟲。但生物可不總是那麼聽話,在1935年八月,澳洲政府為了控制甘蔗田的主要害蟲白皮蚧(Dermolepida albohirtum),從夏威夷引進了102隻甘蔗蟾蜍,將牠們釋放在甘蔗田裡。

沒想到,這些甘蔗蟾蜍們並沒有去吃掉白皮蚧。主要的原因可能是因為白皮蚧都住在甘蔗頂端,蟾蜍爬不上去。不管怎麼說,這些甘蔗蟾蜍開始向外擴散,在附近的河流於池塘中產卵。

由於甘蔗蟾蜍的外皮有劇毒(除了蟾蜍毒素bufotoxin外,還有嗎啡),在澳洲當地沒有天敵,於是這些甘蔗蟾蜍們就「一生無量」了。據估計,目前澳洲大約有兩億隻甘蔗蟾蜍!

這麼多的甘蔗蟾蜍,牠們之間當然也存在著生存競爭。之前就有些人開始觀察到,這些甘蔗蟾蜍的蝌蚪們會互相吞食,尤其是老齡蝌蚪會大吃特吃剛孵出來的小蝌蚪。

這行為究竟是澳洲的甘蔗蟾蜍所特有,還是原來的甘蔗蟾蜍就有這種行為呢?最近發表在《美國國家科學院院刊》上的研究發現,這種行為是澳洲的甘蔗蟾蜍所特有。

研究團隊發現,與牠們原生地的祖先相比,澳洲甘蔗蟾蜍的蝌蚪們吞噬掉自己兄弟姐妹的機率高了2.6倍。由於研究團隊發現,澳洲甘蔗蟾蜍的蝌蚪們會被其他同類蝌蚪皮膚所發出的氣味(可能是毒氣)吸引,因此他們進行了測試。結果發現,與牠們原生地的祖先相比,澳洲甘蔗蟾蜍的蝌蚪們受到同類蝌蚪皮膚氣味吸引的機率是30倍。

雖然目前還沒有進行基因分析,但研究團隊認為這可能與基因有關。當然,能在短短八十多年中就演化出與祖先截然不同的行為,這是非常驚人的;不過想到牠們在澳洲所面臨的生存競爭,或許也不該那麼驚訝。

參考文獻:

DeVore, J. L. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 118, e2100765118 (2021).