2024年2月25日

北京天佑工作室

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太陽光紫外線的威力

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在去年底(2012 年)德國兩爬協會(DGHT)官方論壇的陸龜子論壇中,
出現了一帖擔憂人工照明所能提供紫外線 B(UVB)不夠陸龜所需的討論,
原因是義大利最新的一篇比較研究發現,
人工照明所提供的 UVB 無法有效維持陸龜體內的維生素 D3 濃度。
德國兩爬協會的論壇會員們對此也感到很納悶,
如果人工光源的 UVB 不足夠陸龜所需,
那麼高緯度國家(如德國和英國)的龜友該怎麼辦?
可是為何高緯度國家的龜友不但能維持陸龜的健康甚至能順利進行繁殖,
這又該如何解讀呢?
讀到德國龜友關於 UVB 的討論和疑惑,
使我對義大利的該篇研究產生了濃厚的興趣。
畢竟有關 UVB 和陸龜生理的研究實在太少了!
許多國家的陸龜專家或論壇網站,
或許經常能見到關於 UVB 的測量值,
但這些畢竟都只是針對光源的測量,
再多的先進儀器測量數據,
也無法說明陸龜到底需要多少 UVB 來維持正常的健康所需,
更不等於就已經理解了陸龜對於 UVB 的需求。
我們在幾款爬蟲燈泡的維生素D3產出指數一文中曾經指出,
爬蟲相關的紫外線光譜研究太少了,
不得不套用人類的資料。
對於一般愛好者而言,
陸龜對於 UVB 的最低需求量,
才是最關切的議題。
太陽光的紫外線威力非常強大,短短的時間了就足以令陸龜體內的維生素 D3 濃度暴增,讓人工光源的 UVB 望塵莫及。
那麼義大利的最新研究到底提供了怎樣的最新發現呢?
這是義大利的兩位獸醫師在 2012 年所共同發表的研究,
第一作者 Selleri 並且具有獸醫學博士的學位。
這篇研究以赫曼陸龜(Testudo hermanni)為實驗的對象,
這 18 隻 3 至 6 歲的陸龜在 2011 年春季從冬眠中甦醒以後,
先放養在戶外達 20 天的時間才開始進行實驗。
接著這些赫曼陸龜亞成體以隨機的方式均分成了三組:
第一組六隻陸龜是飼養在 120x60x18.5 公分的飼養箱內,
採用的是含有 UVB 的 125 瓦的自震式汞燈當作 UVB 和熱源,
並且依照廠商建議以離地 30 公分的高度垂直懸掛在飼養箱的一側;
第二組六隻陸龜也是飼養在 120x60x18.5 公分的飼養箱內,
採用的是 24 瓦的 UVB 5.0 螢光燈管當作 UVB 和光源,
以離地 21 公分斜放在飼養箱的上方,
此外還有一盞 75 W 的紅外線燈泡提供熱源。
這兩組的燈源和熱源提供時間都是上午八點至晚上八點為止,
飼育箱內也設置了躲避處讓烏龜自己調控所需。
第三組六隻陸龜則是完全豢養在戶外,
為了模擬自然狀況,
就讓陸龜在豢養區內自己覓食。
為了追求實驗的客觀性,
而另外兩組飼養在飼養箱的陸龜,
也提供和戶外組所吃的完全相同食材,
三組也都提供了充分的水分給陸龜飲用。
實驗中的赫曼陸龜食物包含了:
蒲公英、三葉草、錦葵、長葉車前草(Plantago lanceolata)、金棒錘(Potentilla reptans)和酢醬草。
當我看到義大利的獸醫師非但沒阻撓甚至提供赫曼陸龜吃酢醬草時,
不禁露出了會心一笑,
因為我在「陸龜、草酸與結石」的演講和文章中,
都曾針對酢醬草和草酸的問題進行過探討。
義大利最新發表的這篇赫曼陸龜研究,
可說是後續的參考文獻佐證。
不過德國的陸龜專家 Wofgang Wegehaupt 在歐系陸龜在野外的飲食一文中,
提到了歐系陸龜不會吃酢醬草的說法,
可就要有所修正了。
草酸含量極高的酢醬草也是義大利東北部赫曼陸龜的主食之一,看來陸龜愛好者對於草酸的刻板印象真的有待積極修正了。
我們回到 UVB 的主題上。
義大利獸醫師學者在實驗的第 0 天(2011 年 4 月 25 日)進行了所有陸龜的血液維生素 D3 檢測,
當作參考的基準值。
在實驗結束時的第 35 天又進行了一次所有陸龜的體內維生素 D3 檢測,
以作為成果的比較。
這種實驗說穿了很簡單,
但成果卻是頗具威力。
此外實驗進展中的每一天也針對 UVB 進行了測量,
總計各測量了 36 日並求取平均值,
人工光源這兩組的測量時間是在點燈後 30 分鐘,
天然太陽光的這一組則是在下午 1:30。
讀者可能會恨疑惑,
為何義大利的 UVB 最強時間是在下午 1:30?
這是因為每年的四月至九月,
西歐國家會採用夏令時間,
也就是將時間撥快一個小時,
才會出現這一個小時的差距。
研究的結果發現:
這三組 18 隻陸龜在第 0 天時的血液 25 羥維生素 D3 濃度,
總平均值為 356.49 ± 112.32 nmol/L,
各組之間並沒有統計上顯著的差異。
在第 35 天的時候,
自震式汞燈和紫外線燈管的這兩組陸龜,
其血液維生素 D3 呈現出統計學上顯著的下降;
但天然太陽光的這一組陸龜,
體內的維生素 D3 則出現了不顯著的上升。
至於各種光源的 UVB 比較,
則呈現三者彼此間的統計學上顯著差異。
整篇研究的成果非常的簡單易懂,
就是如下表所示:
於是,
義大利的獸醫師就把這三組陸龜的血液維生素 D3 濃度放在論文摘要(Abstract)內,
任何人在讀到這樣的摘要以後,
會產生的第一印象就是:
自震式汞燈和紫外線燈管並無法維持陸龜血液維生素 D3 的濃度。
這也難怪德國兩爬協會(DGHT)官方論壇上的龜友,
會擔憂人工光源的 UVB 不足以滿足陸龜的需求。
但有道是:
事實並不等於真相!
況且我們一而再的強調一個觀念:
閱讀研究文獻絕對不可以只看摘要,
必須詳讀材料與方法(Materials & Methods),
才能真正的理解一篇論文的可信之處。
而我在詳閱了義大利獸醫學博士的這篇研究之後,
不得不舉出文章中的多個可議之處。
首先是關於光源的 UVB 數據。
義大利這個研究所採用的人工光源和熱源,
是加拿大赫根(Hagen)Exo Terra 系列的 Solar Glo 125 W 自震式汞燈和 Repti Glo 5.0 24 W 紫外線燈管,
烤燈所使用的也是赫根的 Heat Glo 75 W 紅外線燈泡。
在此並非想幫廠商美言幾句或為其產品開脫罪刑,
只能說這家廠商也算是夠倒楣的,
剛好被這樣的實驗設計給選上了。
義大利學者在使用 Solar Glo 自震式汞燈的時候,
高掛在廠商建議的離地 30 公分位置,
因此 UVB 至底床時所剩無幾並不令人感到意外。
在我們探討過的紫外線對烏龜和成維生素D3的影響一文中,
使用的是美國 Fluker 公司出品的 Sun-glow 螺旋燈泡,
架設在離取暖石表面處 22.86 公分的高度上,
經過了 30 天以後所得到的 25 羥維生素 D3 抽血數值是往上升高的。
當然了,
不同的產品、物種與實驗方法,
不可以拿來做順理成章的推論。
但降低自震式汞燈的離地距離,
肯定能提供更多的 UVB 給陸龜,
這是無庸置疑的。
或許赫根公司應考慮修正安裝 Solar Glo 125 W 自震式汞燈時的離地高度。
意大利北緯 44°50′ (相當於吉林省長春市)赫曼陸龜原產地在春季時的太陽光 UVB 強度曲線。那麼位於亞熱帶的台灣,太陽光 UVB 應會更強或更弱?
另外本研究中的太陽光 UVB 數據也很令人感到困惑。
原因是作者雖然繪出了太陽光的 UVB 曲線,
但在表格中所提供的是每日的平均最高數據,
這和人工光源的 UVB 數據有著天壤之別。
太陽光會隨著時間的變化而有增強減弱,
人工光源的強弱卻處於相對的穩定。
如果義大利的學者能夠計算出 UVB 和時間的積分或總劑量,
那麼說服力將更強了。
當然了,
這三個實驗組都提供陸龜可以躲藏之處,
算出 UVB 和時間的乘積,
未必等於赫曼陸龜所實際接受到的總劑量。
但至少能夠減少一些偏差或遺憾。
我對於本研究感到最有趣的,
要算是義大利學者在進行實驗之前先將陸龜豢養在戶外 20 日的作法。
義大利獸醫師並未提供赫曼陸龜剛從冬眠甦醒時的體內維生素 D3 數值,
我們如果參考英國獸醫師 Eatwell 在歐系陸龜體內的維生素 D 濃度變化一文,
義大利的赫曼陸龜剛從冬眠甦醒時,
體內的維生素 D3 數值有可能也介於 23.17-33.50 nmol/L。
換個角度來看,
義大利的赫曼陸龜在照射了 20 天的太陽光後,
體內的維生素 D3 就飆高至平均 356.49 ± 112.32 nmol/L!
我們只能說,
義大利春天太陽光的威力真的太強大了!
反觀陸龜在英國南部照了好幾個月以後,
體內的維生素 D3 都還維持在一個相當低的濃度。
不過英國南部向來以陰暗濕冷著稱,
日照的時數肯定沒法和位於地中海的義大利相提並論,
更重要的是,
英國本來就不是歐系陸龜的原產地。
從另一個角度來看,
英國進行戶外 UVB 的地點是在北緯 51°30′,
地理位置和中國黑龍江省漠河縣相當;
而義大利進行戶外 UVB 的地點是在北緯 44°50′,
地理位置和中國吉林省長春市相當。
緯度越低則太陽光越強,
這並不令我們感到意外。
Exo Terra 的 Solar Glo 125 W 自震式汞燈。是因為實驗設計有瑕疵導致背了黑鍋呢?或者是燈泡本身就是個有瑕疵的不良品?
綜觀義大利的這篇 UVB 研究,
雖然提供我們更多的參考數據,
特別是感受到了天然太陽光的強大威力,
但遺憾的是也留給我們更多的疑惑。
如果單看人工光源組的兩個維生素 D3 數據,
我們無法釐清的是,
到底是人工光源無法提供有效的 UVB 給赫曼陸龜,
導致經過了 35 日以後體內的維生素 D3 大幅下降?
或者其實人工光源其實能提供有效的 UVB 給赫曼陸龜,
但沒法像太陽光一樣提供如此高的劑量,
所以不足以維持陸龜體內如此高濃度的維生素 D3。
很可惜的是,
義大利獸醫師的實驗時間進行得不夠久,
我們無法得知在數個月以後,
是否採用人工光源的兩組陸龜,
體內的維生素 D3 是否能在下降至某個濃度後就持平,
或者維生素 D3 的濃度其實是會無止盡的下跌。
如果從紫外線對烏龜和成維生素D3的影響歐系陸龜體內的維生素 D 濃度變化兩篇研究對照來看,
前者的可能性其實是比較高的,
因為人工光源所提供的 UVB 超越了英國的太陽光。
另一個始終未解的疑團是:
到底陸龜所需的 “最低” UVB 劑量和維生素 D3 濃度是多少?
根據英國獸醫師 Eatwell 的研究,
歐系陸龜體內的維生素 D3 介於 18.67-42.38 nmol/L 就足以維持一年的健康了。
義大利獸醫師測得在太陽光底下如此高的血液維生素 D3 濃度,
並不表示陸龜實際就是需要那麼強的 UVB 和維生素 D3 濃度才能維持健康。
況且正如同 Wolfgang Wegehaupt 在歐系陸龜在自然環境的生活方式(下):酷暑與冬眠一文中所提到的,
在夏天最熱的七月和八月裡,
生活在靠近海邊生境的陸龜之活力將大大的降低。
這些烏龜躲在灌木林或者自己的躲藏地點裡面,
只有在一大清早或黃昏的時候才出來。
或者依據品種和產地的不同,
有的挖洞埋在地下或者躲在涼爽的岩縫當中進行夏眠。
換個角度來說,
歐系陸龜在夏天的時候其實是在躲太陽,
曬太陽或暴露在 UVB 的時間將大幅減少。
由實驗測量數據看來,Exo Terra 的 Repti Glo 5.0 24 W 紫外線燈管所能提供的 UVB 雖然比 Solar Glo 125 W 自震式汞燈還高,但因光管分散射線的結果,反而較無法維持住陸龜體內的維生素 D3 濃度。
現在我們再回頭看歐系陸龜體內的維生素 D 濃度變化一文中的表格,
發現 2008 年八月的公龜維生素 D3 濃度高達 389.57 nmol/L,
那麼就不會感到意外或懷疑是實驗誤差了。
最有可能的是 2008 年八月時英國南部的日照非常充足,
因此 UVB 強到足夠令陸龜體內的維生素 D3 飆到如此高的濃度。
不過隨之而來的問題是,
為何在同時期的母龜體內維生素 D3 濃度,
卻依舊維持於相當低的 21.42 nmol/L?
這似乎意味著,
母龜比公龜更喜歡躲起來,
太陽曬得少了,
不論是體溫和 UVB 照射劑量也就降低了。
換個角度來看,
既使天然的太陽光能夠提供相當強的 UVB,
放養在戶外的母龜依舊未加以充分利用。
這倒底是因為母龜為了逃避公龜求偶的攻擊而躲藏曬不到太陽?
或者是其實對母龜而言並不需要如此強的 UVB 便足以維持健康所需了?
無論如何,
義大利兩位獸醫師的這篇研究,
最可惜的就是進行時間僅有春季時的短短 35 天,
如果在設計實驗之初,
能延長觀察至秋末陸龜開始進入冬眠為止,
那麼肯定能為我們記錄到更多的珍貴訊息﹒。
例如,
人工光源雖然不及太陽光,
但也能夠將陸龜體內的維生素 D3 維持在一個穩定的較低水平,
而非無止境的下跌;
再如,
雖然天然太陽光在春季提供陸龜體內的維生素 D3 急遽上升,
但夏季到來時由於陸龜躲太陽或夏眠的結果,
將導致體內的維生素 D3 也開始持平或下降,
而非無止境的上升。
如今這些疑惑,
只能等待其他的研究學者來為我們解答了。

參考文獻:
Selleri P., Di Girolamo N.(2012): Plasma 25-hydroxyvitamin D3 concentrations in Hermann’s tortoises (Testudo hermanni) exposed to natural sunlight and two artificial ultraviolet radiation sources. Am J Vet Res. 73(11):1781-6.

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