Identification and transference of candidate semiochemical volatile organic compounds (VOCs) from feed to the circulatory system in pigs
本研究表征了29种猪饲料原料的挥发性有机化合物（VOC）图谱，并证明了特定的饲料来源VOC可以穿过胃肠屏障，在循环系统中持续存在，并可能作为影响诸如母体印记等生理机制的化学信息素发挥作用。
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猪与其他许多哺乳动物一样，高度依赖嗅觉来感知世界，尤其是在决定吃什么的时候。对于一头幼小的小猪来说，从哺乳向进食固体食物的转变是一个高压且困惑的时刻。母乳那熟悉的香气被谷物和植物物质等陌生的芳香所取代，这往往会导致动物犹豫或完全停止进食。这一食欲下降的时期可能会导致消化问题和生长缓慢。科学家们早已知道，食物周围的空气中充满了被称为挥发性有机化合物的无形化学信号。这些分子从一块水果或一粒玉米中飘散出来，向鼻子传达那里有什么。虽然这些气味能引导动物找到食物已是定论，但一个更深层的问题仍然存在：这些相同的化学信号在动物进食后，是否会在动物体内传播？如果它们确实如此，它们可能作为内部信使，告诉猪的大脑和器官食物已经抵达，这可能有助于让动物冷静下来并鼓励它继续进食。
一个研究小组着手调查猪体内食物气味的这段隐秘旅程。他们首先对二十九种常用于猪饲料的成分（如大麦、玉米、大豆及各种动物副产品）所升起的无形化学云进行了编目。通过使用能够捕捉并识别这些空气分子的灵敏设备，他们发现每种成分都释放出独特且复杂的特征。谷物类倾向于带有醛类和呋喃类的气味，而动物源性饲料则富含酸类和醛类。这证实了每种饲料成分都有其独特的化学指纹。随后，研究人员进入下一阶段：确定这些特定的食物气味是否能在穿越消化系统后进入血液循环。为了进行测试，他们与六头佩戴了颈部小管以便于轻松采集血液样本的小猪一起开展工作。团队准备了含有混合了这些食物来源气味的特殊液体溶液，并直接喂给猪。然后，他们在三小时内定期抽血，以观察是否能在动物体内检测到他们引入的特定气味。
结果显示，消化系统并不构成这些化学信号的完全屏障。在实验开始之前，研究人员就发现猪的血液中已经存在几种食物相关气味的痕迹，这很可能来自它们的日常饮食。这表明，猪摄入的食物与在血液中漂浮的物质之间的联系已经是活跃的。当团队施加特定的液体溶液时，他们观察到四种特定的化合物——吡嗪、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、壬醇和 2-乙酰呋喃——与对照组相比，在血液中呈现出明显的且显著的上升。这些起源于常见饲料成分的分子成功穿过了肠壁，并在血液中保持了较长时间的可检测性。有趣的是，一种气味进入血液的能力并不取决于其蒸发难易程度。研究人员测试了具有低、中、高沸点的化合物，发现挥发性本身并不能预测哪些分子会完成这次旅程。相反，这种通过似乎取决于每个分子的特定化学性质。
这一发现表明，食物气味可能不仅仅是帮助猪寻找食物，它们还可能在体内传递信息。该研究提出，这些循环中的化学物质可以作为内部信号或化学信息素，向动物的生理机能传达其所摄取食物的信息。这种机制可能在猪学习识别安全食物的过程中发挥作用，而这一过程通常在出生前就开始了，当时母体的饮食会影响发育中的胎儿。虽然这项研究并未在本次特定实验中证明这些气味直接改变了行为或生理，但它建立了一个至关重要的物理联系：饲料的气味确实存在于血液中。这一发现为理解动物的内部化学环境如何受其饮食影响打开了大门，为如何通过感官线索引导牲畜生长与适应提供了新的视角。这项工作证实了食物的外部世界与身体内部世界之间的边界，对于这些无形的化学信使而言是具有渗透性的。
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