新研究解释了为什么喷洒的猫尿会散发出刺鼻的气味

通过抬起尾巴将尿液喷洒在垂直物体上是猫科动物化学通讯中常见的功能行为，包括家猫(Felis silvestris catus)。喷洒的尿液被认为是其栖息地领土所有权的化学信号。此前的研究报告称，喷洒的尿液比蹲着排泄的尿液散发出更刺鼻的气味。然而，人们对喷洒的尿液如何在环境中充当强烈气味标记的作用知之甚少。新研究表明，喷雾尿液仅源自膀胱尿液，没有任何分泌物，但由于其附着力强，涂抹在垂直物体上时可以有效散发挥发性有机化合物。

在这项研究中，岩手大学的主要作者 Masao Miyazaki 教授及其同事最初比较了喷射尿液、正常尿液和使用输尿管导管收集的膀胱尿液中释放的挥发性有机化合物的化学特征。

化学分析显示，同一个体的这些特征具有高度相似性。

行为分析进一步表明，猫将喷洒的尿液和喷洒后留在膀胱中的尿液视为相似的气味，而另一只猫的尿液则被视为不同的气味。

宫崎教授说：“数据表明，喷射的尿液源自膀胱尿液，没有补充其他分泌腺的化学物质。”

鉴于喷洒尿液与自然正常尿液的挥发性化学成分高度相似，研究人员从另一个角度研究了喷洒尿液为何会散发出刺鼻气味。

他们观察到，当将猫尿样本转移到玻璃瓶中进行尿挥发物分析时，猫尿样本很容易粘附在塑料注射器的内表面上。

“这一观察促使我们探索潜在的机制，”第一作者、岩手大学研究员 Reiko Uenoyama 博士说。

二十年前，宫崎教授发现，健康的猫会分泌大量的尿蛋白，称为促炎素，它有助于产生含硫气味剂，从而产生独特的猫味。

“一般来说，液体在固体表面的润湿性随着表面张力的降低而增加，”上野山博士说。

“基于这些知识，我们假设猫尿中的高蛋白质浓度可能会降低猫尿的表面张力，从而增强尿液中挥发性化合物从分布在尿液上的大垂直表面积的排放。”

正如预期的那样，表面张力随着尿蛋白促素浓度的增加而降低。

在相同的蛋白质浓度下，烧碱溶液中的润湿性高于含有白蛋白(哺乳动物血液中含有的主要蛋白质)的对照溶液。

在比较含蛋白质和不含蛋白质的猫尿的表面张力时，作者证实含蛋白质的尿液比脱蛋白的尿液表现出明显更低的表面张力。

有趣的是，与脱蛋白尿液相比，含有蛋白质的尿液对垂直放置的玻璃板的粘附力也更强。

在观察中，在一个模拟自然环境的人造微型花园中，可以检测到造成独特猫味的气味物质，花园中放置了一块喷有雄猫尿液的方块。

相比之下，在另一个花园中，没有任何此类气味低于检测限，该花园将相同的尿液直接倒入沙土中，然后覆盖。

宫崎教授说：“尽管使用相同的尿液样本，两个花园之间环境气味的差异可以通过大部分尿液挥发性化学物质被困在沙质土壤的多孔结构中来解释。”

“这种现象在附着在块体表面的尿液中并没有发生。”

“此外，喷射的尿液液滴很容易在块的表面干燥，导致与正常尿液相比，气味标记迅速释放出更多的挥发性化学物质。”

总之，猫喷射的尿液仅源自膀胱，没有任何其他分泌物的贡献。

然而，尽管有这种独特的来源，但由于在垂直表面上的粘附力增强，喷射的尿液会散发出强烈而刺鼻的气味。

科学家们说：“特定的尿蛋白，即尿素，在气味标记中发挥着至关重要的作用，它不仅会产生猫特有的气味剂，而且还可以通过增加喷射尿液的润湿性来增强尿中挥发性化学物质的排放。”

“我们的研究可能会为解决与喷射尿液相关的独特气味提供见解。”

该团队的研究结果发表在《化学生态学杂志》上。