說起倉鼠,許多人對它們應該並不陌生。這些小巧可愛、毛茸茸、腮幫鼓鼓的動物,爲許多萌寵愛好者所鍾愛。在養倉鼠的時候,我們通常需要在籠壁上架上一個小水箱,方便倉鼠喝水。不過你可否想過,我們可能誤解了倉鼠的真正需求,或者說喜好——也許它們想要的,並不是寡淡無味的水。

撰文 | 李詩源

審校 | 二七

“海量”的倉鼠

對於許多人來說,無論是過年過節、朋友小聚,還是排憂解愁,酒都是一種常見的飲品。小酌一兩杯酒對多數人來說都不成問題,但如果喝得太多,就可能出現口齒不清、頭暈、注意力下降、走路跌跌撞撞的情況,甚至“喝斷片”,嚴重的還可能發生呼吸和心力衰竭、中風,導致昏迷甚至死亡

不過,你的倉鼠可能不用擔心這方面的問題——很多研究都發現,在喝酒這方面,軟萌的倉鼠可以說是“最強王者”。1979年,一項針對敘利亞倉鼠Mesocricetus auratus)的研究發現,如果給它們提供12%(也就是12度)的乙醇溶液,它們平均每天淨攝入的乙醇能超過15克/千克體重。另一項研究得到了相似的結果,如果同時給倉鼠提供水和合適度數的乙醇溶液,它們平均每天會攝入17.9克/千克體重的乙醇。

這是什麼概念呢?如果一個體重70千克的人也有如此酒量,這相當於他每天至少攝入1.33升(1.05千克)純乙醇,相當於每天都喝掉3.3升40度的酒。但實際上,雖然人的個體差異很大,但是在一般情況下,一個同等體重的普通人每天可以代謝的乙醇只有170~240克,大致相當於2.5~3.5克/千克體重/天

倉鼠不僅酒量很大,還很喜歡喝酒,甚至到了比喝水更喜歡的地步。在那項1979年的研究中,倉鼠每天攝入的酒精量,是它們自由選擇喫東西、喝水還是喝乙醇溶液的結果,並沒有人強行給它們“灌酒”。科學家發現在倉鼠一天攝入的液體總量中,乙醇溶液最多可以佔到90%以上,而直接喝的水只有10%左右。而且,相比只是略帶酒味的“低度酒”,它們似乎更喜歡度數高一些的“酒”。當酒精度從1度逐漸增加到接近10度時,倉鼠喝乙醇溶液的比例越來越高。

相比之下,同爲齧齒動物的大鼠(Rattus norvegicus)雖然也有一定的酒量,但它們更喜歡喝3度左右的酒。當度數越來越高時,大鼠會漸漸變得幾乎不喝酒,基本上只喝水。而且,大鼠的“酒量”也比倉鼠小得多。1979年的另一項研究發現,如果往含的溶液裏逐漸加入乙醇配製成混合飲料,大鼠每天最多也只會攝入9.3克/千克體重的乙醇,差不多隻有倉鼠的一半。

不過對於倉鼠來說,也並非“唯酒是飲”。如果給它們提供一些高熱量的飲料,比如番茄汁、桃汁、巧克力飲料,它們的飲酒量就會下降。最明顯的是巧克力飲料,讓它們的乙醇攝入量減少了一半以上。所以也有科學家認爲,倉鼠之所以喜歡喝酒,部分原因是爲了獲取能量。畢竟乙醇的熱價(1克某種食物氧化或在體外燃燒時所釋放的熱量)高達7千卡/克,遠超碳水化合物和蛋白質(熱價爲4千卡/克左右),接近脂肪(9千卡/克左右)的熱價。

“千杯不倒”的倉鼠

你也許會想,雖然倉鼠酒量很大,但它們會不會也像酗酒的人那樣,變成神志不清、搖搖晃晃的“醉鼠”呢?實際上,它們似乎不用擔心這個問題。

比如,曾經有科學家找來了另一種倉鼠——坎氏毛足鼠Phodopus campbelli),想看看多少酒才能把它們“灌醉”。他們讓這些倉鼠口服一系列不同濃度的乙醇溶液,然後用一個“搖擺程度量表”(Wobbling Scale)來打分,通過步態失調的程度來評估酒精中毒的症狀有多嚴重。量表的分數範圍是0~4分,分數越高表示運動機能受影響越大,比如0分表示“看不出身體搖擺”,1分表示“站立或移動時身體會搖擺,但不會摔倒”,而4分則表示“會向一側摔倒,而且無法恢復正常姿態”。

結果科學家驚訝地發現,他們竟然沒法把這些倉鼠“灌醉”。即便乙醇的劑量已經達到7.5克/千克體重,倉鼠喝下去之後依然安然無恙,得分不超過0.5。雖然這個劑量看起來還不到前面提到的倉鼠“酒量”(15克/千克體重/天)的一半,但要注意的是,這並不是倉鼠在一天內喝下的,從短時間的攝入量來看,這個劑量可能已經相當之高。而人類在這個項目裏不得不再次甘拜下風。有研究發現,在口服0.8克/千克體重劑量的乙醇後,人的肢體協調能力便已受到影響,在完成模擬駕駛任務時撞車的幾率會上升

倉鼠爲什麼這麼能喝?

當一杯酒下肚之後,其中的乙醇就開始了在人體內的漫遊和“重生”之旅。乙醇本身就是一種有毒的物質,可以引起蛋白質變性,酒精殺毒就是運用了這個道理。作爲一種小分子,乙醇還很容易擴散穿過生物膜結構,被人體吸收,對人體產生多方面的影響,例如對中樞神經系統產生急性毒性。這是因爲乙醇可以與中樞神經系統中主要的抑制性神經遞質GABA的受體強力結合,激活一系列的神經抑制性反應,起到鎮靜作用,並引發認知功能紊亂和肢體協調性下降等問題,所以人在酒後容易說胡話、走路東倒西歪。

我們的身體自帶一定的“解酒”能力。乙醇脫氫酶可以把乙醇氧化成乙醛,是代謝乙醇的主要工具。不過,乙醛是一種化學性質很活潑的物質,可以和血紅蛋白、白蛋白等蛋白質形成加成物(adduct),抑制蛋白質功能,也可以和核酸、碳水化合物、脂質等各類物質反應,還會引發機體的免疫反應。喝酒後臉紅、噁心、心率加快,也是因爲乙醛。因此,我們的身體還準備了乙醛脫氫酶進一步把乙醛氧化成乙酸乙醇和乙醛的氧化都主要在肝臟中完成。隨後,生成的乙酸會離開肝臟,在各個組織中轉化成乙酰輔酶A,這種物質對三大營養素的代謝尤爲重要。

因此,乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶的“工作能力”,也就是活性,對“解酒”非常關鍵,而這也是倉鼠“酒量”極大的重要原因。科學家曾發現,敘利亞倉鼠單位重量肝細胞的乙醇代謝速率接近大鼠的2倍,乙醇脫氫酶活性比大鼠高約2/3。而在另一項研究中,科學家比較了敘利亞倉鼠、大鼠和人肝組織的總乙醛氧化力,發現倉鼠“吊打”另外兩名選手:倉鼠每克肝組織的總乙醛氧化力爲3.5微摩爾/分鐘,在大鼠當中這個數值只有0.64,而人則只有0.45。

想填飽肚子,先練酒量?

不知道你是否會好奇,看似普通的倉鼠,怎麼就擁有了這種超強的乙醇代謝能力?這對它們來說有什麼意義嗎?

你也許曾注意到,有時倉鼠的腮幫會鼓得像個大包。倉鼠的口腔內有一個頰囊(cheek pouch)結構,可以暫時存放和運輸食物,而這是爲了幫助它們儲藏食物(hoarding)。像敘利亞倉鼠、坎氏毛足鼠等物種都生活在乾旱地區,時常需要長途跋涉採集食物並運回地洞中儲藏起來,以備不時之需和熬過嚴酷的寒冬。

在長期儲藏之後,食物便可能會發酵,從而產生乙醇。例如,黑麥草(Leymus condensatus)的種子是坎氏毛足鼠的主要食物之一。科學家發現,黑麥草種子的懸浮液在經過一天後,便可以自然發酵產生乙醇。所以,或許是爲了不要浪費發酵的食物,倉鼠演化出了超強的乙醇代謝能力

這種因爲食物而“喝酒”的情況,並不只在倉鼠中存在。在馬來西亞西部茂密的雨林裏,筆尾樹鼩(Ptilocercus lowii)、蜂猴(Nycticebus coucang)、大蕉松鼠(Callosciurus notatus)和幾種老鼠,都以一種棕櫚樹(Eugeissona tristis)的花蜜爲食,而這種花蜜中可含有多達3.8%的乙醇,可謂是真正的玉液瓊漿了。而據估算,如果按照人類的酒精中毒攝入量標準,筆尾樹鼩可能平均每3天就會有1天酒精中毒,但實際上它們可能演化出了獨特的解酒機制,使血液和腦中的乙醇濃度維持在較低水平。

筆尾樹鼩。(圖片來源:Proceedings of the Zoological Society of London, 1848, Mamm。 pl。 2/Joseph Wolf/Wikimedia Commons

我們的祖先或許也經歷了類似的故事。在荒野中,從樹上掉落、發酵的水果中可能含有多達8.1%的乙醇,而類人猿常常以這些水果爲食。在大約1000萬年前,我們祖先體內的乙醇脫氫酶4的基因發生了突變,酶第294位上的丙氨酸變成了纈氨酸,使這種酶的乙醇代謝效率提升了40倍。而這差不多正好是我們的祖先從樹上下地的時間,這個突變也許正好爲它們適應地面上的生活賦予了巨大的優勢,也讓遠在一切人類文明發源之前,“酒”就在某種意義上刻進了我們祖先的DNA裏

儘管科學家已經發現了一些倉鼠代謝乙醇的祕密,不過乙醇代謝和對機體的影響是非常複雜的問題,即便是在人體中,這些問題也還沒有完整的答案。

就本篇文章來說,還剩下的一個問題是:倉鼠真的不會醉嗎?倒也未必,但可能得換種方法。在坎氏毛足鼠的研究中,科學家還做了另一項實驗:向倉鼠的腹膜內直接注射乙醇溶液。注入體內的乙醇不再需要經過消化道和肝臟的考驗,可以直接進入血液和淋巴中循環到全身。這一次,倉鼠很快就“喝高”了。

溫馨提示:飲酒請適度,請勿酗酒,同時請不要輕易嘗試給你的倉鼠灌酒。

參考鏈接:

https://www.theatlantic.com/science/archive/2021/12/alcohol-consumption-hamster-drunk/621125/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/p‍mc/articles/PMC3484320/

https://pubs.niaaa.nih.gov/publications/aa72/aa72.htm

https://doi.org/10.1016/0031-9384(95)00026-f

https://doi.org/10.1016/0091-3057(79)90121-7

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S037663571500056X

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2020.0070https://www.pnas.org/content/105/30/10426

https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/toxicity-of-ethanol

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557381/

https://doi.org/10.1073/pnas.94.5.1675

https://www.pnas.org/content/112/2/458

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