不過，沒人知道為什麼貓會這麼愛玩木天寥和貓薄荷。日本岩手大學和名古屋大學，以及英國研究團隊對這種神秘行為進行了調查，發現了一個出乎意料的原因。
什麼是木天寥(マタタビ)？
木天蓼的日文是マタタビ，是一種落葉藤本植物，分佈於日本、中國和朝鮮半島。貓聞到這種氣味的時候會表現出「マタタビ反応」，例如舔、咬、摩擦臉和頭部以及打滾。日本人一直以來都熟悉貓在接觸マタタビ後的反應，並且在江戶時代的浮世繪和農業書籍中都有記載，甚至還有一句諺語和此有關 ——「猫にマタタビ」，是一個用來形容「非常喜歡的東西』或有「很大的影響」的諺語，大概就是桃子對於我來說就像是貓的マタタビ這樣吧。其他貓科動物，如豹和獅子，也對木天寥有同樣的反應。
然而，為什麼只有貓科動物才會有這樣的反應呢？
名古屋大學生物農業科學研究生院教授西川俊夫多年來一直對這個問題感到好奇，並想找出答案。然而，西川的專業是有機化學，也和貓不熟，於是他找了岩手大學裡和貓很熟的的宮崎雅雄教授一起研究。
宮崎教授專門研究貓的行為和生理學，他會答應要一起研究是因為對マタタビ反應也很感興趣，而且其中引起マタタビ反應的化學物質在市面上買不到外，也很少有人可以合成出來。
マタタビ葉子中讓貓咪感到愉快的 nepetalactol
據說在 60多年前，大阪市立大學名譽教授目武雄等人發現，マタタビ反應是因為マタタビ中含有多種被稱為「マタタビラクトン」的物質。
西川和宮崎的研究團隊在經過分析後，發現貓薄荷和木天蓼的葉子中的マタタビラクトン即是含有 iridoids 的化學物質，包括 nepetalactol 和 nepetalactone。他們決定先找出マタタビラクトン中可以引起貓反應的最強物質，他們用 GC/MS 分離出各個 fractions 後，用貓來測試哪個能讓貓感到愉悅。在找出是 nepetalactol 後，把濾紙泡在 nepetalactol 後再讓貓聞來確認，果然貓會用臉去摩擦用 nepetalactol 泡過的濾紙。
他們測試了25 隻實驗室貓，30 隻野生貓以及幾隻大型貓科動物，包括一隻東北豹，兩隻美洲豹和兩隻歐亞山貓，看牠們對浸泡過 nepetalactol 的濾紙有何反應，結果發現所有貓都對泡過 nepetalactol 的濾紙有反應。相較之下，狗和實驗室小鼠對泡過 nepetalactol 的濾紙興致缺缺。
此外，他們也和大阪天王寺動物園，以及神戶市王子動物園合作，用大型貓科動物來實驗牠們對 nepetalactol 的反應，結果美洲虎、阿穆爾豹和西伯利亞山貓都有マタタビ反應。基於這些結果，確認了 nepetalactol 是導致貓咪出現マタタビ反應的重要物質。
Nepetalactol 會讓貓咪產生腦內啡
當貓出現マタタビ反應時會看起來很陶醉，到底マタタビ是怎麼影響著貓的大腦？
在人類身上，讓人感到愉悅的是當 μ-opioid 神經系統活躍起來的時候。
研究團隊認為，マタタビ反應也可能也是因為鴉片獎勵系統。
為了測試貓的マタタビ反應是否也是受到鴉片獎勵系統的調控，他們讓貓接觸 nepetalactol 以誘發マタタビ反應，然後在反應前後採集血樣，檢查腦內啡(β-endorphin)濃度的變化，β-endorphin 是大腦中活化 μ-opioid 系統的神經傳導物質。
他們發現，β-endorphin 的濃度在マタタビ反應後增加，而當他們用藥物抑制了 μ-opioid 受體後，nepetalactol 便無法讓貓有陶醉的感覺。也就是說，マタタビ 會啟動 μ-opioid 獎勵系統，讓貓感到愉悅。
貓薄荷也吸引貓，只是它的主要成分是 nepetalactone
木天蓼和貓薄荷葉子對貓的吸引力是一樣的，不過貓薄荷和木天蓼被揉爛後散發的化學成分不太一樣，木天蓼的是很多成分混合的雞尾酒，但是以 nepetalactol 為主，而貓薄荷在被咬爛後散發出來的只有 nepetalactone，且在揉爛或咬爛後，釋放出的活性成分增加了 20 倍，還是マタタビ的 40 倍。
木天蓼葉子本身就可以讓貓快樂，為什麼還要咬它？
1950 年代的研究顯示，貓可以嗅出葉子裡的マタタビラクトン。
貓只要舔和打滾就可以很開心了，為什麼還要咬和搓揉葉子？
研究團隊於是近一步分析沒被咬過、完整的木天蓼葉子和被貓咬爛，以及被人手揉捲的葉子裡面的化學成分，發現被貓咬爛和被手揉爛的葉子散發的 iridoids 量比較多，種類也較多，很少有單一種化學物較高，通常是五種不同的化學物混合在一起而成的木天蓼化學物雞尾酒。
咬爛的マタタビ與完整的マタタビ相比，nepetalactol 和マタタビラクトン的總釋放量增加了 10 倍以上。在完整的葉子中，80% 以上的活性成分是 nepetalactol，但在受損的葉子中，nepetalactol 和マタタビラクトン的成分比例約為 50-50。
接著，他們測試了貓對木天蓼雞尾酒的反應，他們把完整的葉子和被揉爛的葉子放在盤子上，遞到貓前面，發現貓對被揉爛的葉子比較有興趣，會一直去舔它和玩它。接著，研究人員合成了這些木天蓼雞尾酒，貓同樣也很愛這個合成的木天蓼雞尾酒，貓喜歡這種混合協調的味道勝過於單一的味道。
之前，人們以為是木天蓼裡的 nepetalactol 深深吸引著貓，但這個研究發現，雖然天然木天蓼雞尾酒裡 nepetalactol 本來就比較高，貓還是喜歡木天蓼雞尾酒勝於單一的 nepetalactol。
マタタビ還有驅蚊的效用
在之前的研究中，他們發現マタタビ中的 iridoids 可以有效驅除白線斑蚊(Aedes albopictus)，也許貓這麼喜歡在葉子上打滾玩耍是為了驅蚊？
他們把一個裝有 nepetalactol 的盤子、一個裝有マタタビ的盤子和一個什麼都沒有裝的盤子放在裝有大約 20 隻蚊子的箱子裡後，觀察了 10 分鐘，發現蚊子明顯飛離了 nepetalactol 和マタタビ。
同樣，在一個裝有 30 隻蚊子的籠子內，停在塗有 nepetalactol 貓咪上的蚊子只有未塗抹貓咪的一半。另外，當貓在玩木天蓼葉子的時候，吸引到的蚊子也只有沒玩的一半。顯然，貓咪確實因為 nepetalactol 變得不容易被蚊子叮咬。
除此之外，比起被咬爛的貓薄荷葉子，被揉捲起來的葉子比較吸引貓，驅蚊力也比較強。不過，和木天蓼雞尾酒相比，需要較大量的貓薄荷雞尾酒才能達到同樣吸引貓和驅蚊的效果，葉子本身的吸引效果是一樣的是因為貓薄荷散發的化學物本就比較多。
岩手大學和名古屋大學的研究團隊已申請了專利，可能開發出針對傳播日本腦炎和 Zika 熱等傳染病的驅蚊劑。
マタタビ是個可以放心讓貓玩的好東西
貓被訓養後，最怕的就是無聊，為了不讓貓咪感到無聊，市面上很多貓玩具，有些貓玩具會有味道，讓貓可以玩得更開心。除了貓玩具外，貓薄荷和マタタビ也會用來給貓玩，由於貓玩了之後會出現一種類似上癮的陶醉反應，因此貓奴們會擔心是否會有讓貓上癮的危險。
研究團隊測試了不同比例的成分，發現比起完整マタタビ葉子中 nepetalactol:other iridoids 為 9:1 比例，貓最喜歡 nepetalactol:other iridoids 為 1:1 的比例。另外，他們也發現貓在長時間暴露在マタタビ下之後，並沒有上癮的狀況，也沒有讓貓感到壓力，對肝和腎臟也沒影響，因此可以放心的讓貓咪玩。
Articles:
Intoxicating chemicals in catnip and silver v | EurekAlert!
ネコがマタタビ好きな理由を解明した宮崎雅雄教授に、奥深いネコの魅力を聞いてみた！ | リケラボ
ネコのマタタビ反応の謎を解く 第２弾！ ～完全肉食のネコがマタタビを舐めたり噛んだりする理由が明らかに～｜国立大学法人 岩手大学
「ネコにマタタビ」は蚊を避けるため 謎の行動を遂に解明 | Science Portal - 科学技術の最新情報サイト「サイエンスポータル」
Cats’ strange reactions to catnip make it a better insect repellent | EurekAlert!
Catnip’s insect-repelling powers grow as Puss chews on it
When Cats Chew Catnip, It Works as a Bug Spray | Science| Smithsonian Magazine
「ネコにマタタビ」は蚊を避けるため 謎の行動を遂に解明 | Science Portal - 科学技術の最新情報サイト「サイエンスポータル」
ネコがマタタビをなめ、かむのは、防虫効果を高めるため 岩手大など | Science Portal - 科学技術の最新情報サイト「サイエンスポータル」
Papers:
The characteristic response of domestic cats to plant iridoids allows them to gain chemical defense against mosquitoes. Science Advances (2021) DOI: 10.1126/sciadv.abd9135
Domestic cat damage to plant leaves containing iridoids enhances chemical repellency to pests. iScience (2022) DOI: 10.1016/j.isci.2022.104455
R Uenoyama, S Ooka et al. Assessing the safety and suitability of using silver vine as an olfactory enrichment for cats. iScience (2023) DOI: 10.1016/j.isci.2023.107848
M Miyazaki & R Uenoyama. Chemical Pest Defense by the Innate Response to Silver Vine and Catnip Plants in the Domestic Cat. Chemical Signals in Vertebrates (2023) DOI: 10.1007/978-3-031-35159-4_21
