蜂蜜的抑菌作用及機(jī)理研究進(jìn)展

張錦華袁 揚(yáng)王胤晨余 波劉 訊

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，貴州 貴陽 550005；2.貴州師范學(xué)院，貴州 貴陽 550018)

蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露，混以蜜蜂唾液腺的分泌物，經(jīng)充分釀造而儲藏在蜂巢的天然甜物質(zhì)[1,2]。蜂蜜成分復(fù)雜，成分含量也因蜜源植物和產(chǎn)地的不同而存在差異[3]。蜂蜜具有較高的保健效果及藥用價值，如潤腸護(hù)肝、抗菌消炎、抗腫瘤及加強(qiáng)機(jī)體免疫能力等，蜂蜜用于傷口的治療由來已久[4～7]。研究發(fā)現(xiàn)，有1組獨(dú)特的乳酸菌與蜜蜂共生并參與蜂蜜的形成，并大量存在于新鮮蜂蜜中，這些乳酸菌共生體產(chǎn)生了大量的活性化合物，并具有抗菌作用[8]?，F(xiàn)將蜂蜜的抑菌作用及機(jī)理研究進(jìn)展概述如下，供參考。

1 蜂蜜中的抑菌物質(zhì)來源及種類

蜜蜂通過覓食花蜜來生產(chǎn)蜂蜜，在采集花蜜后的飛行過程中花蜜暫時儲存在蜜蜂的蜜囊中，其中有乳酸桿菌和雙歧桿菌與蜜蜂共生。蜜蜂和這些細(xì)菌是在相互依賴中進(jìn)化的，這些微生物群參與蜂蜜的形成并獲得營養(yǎng)和生存環(huán)境[9～11]。研究發(fā)現(xiàn)，在蜜蜂的蜜囊中有1個大型微生物群落，該微生物群落大約由40株細(xì)菌組成，其中13株在分類學(xué)上得到了明確的鑒定：由9種乳酸桿菌——昆基乳酸桿菌Fhon2、蜜蜂乳酸桿菌Fhon13、蜜蜂乳酸桿菌Bin4、蜜蜂乳酸桿菌Hon2、蜜蜂乳酸桿菌Hma8、金布拉氏乳酸桿菌Hma2、螺旋乳酸桿菌Bma5、乳酸桿菌Biut2、蜜蜂乳酸桿菌Hma11，以及4種雙歧桿菌——棒狀桿菌Bma6和雙歧桿菌Bin2、Hma3、Bin7組成[8～11]。

2 蜂蜜的抑菌作用

2.1 對馬傷口病原菌的抑制馬的傷口與人類慢性傷口一樣，由于許多不同的因素很難愈合[12～14]。Olofsson T C等[15]開發(fā)了2種實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品:傷口敷料和噴霧劑(傷口敷料含有滅菌的天然瑞典蜂蜜，混合有高濃度的活蜜囊組乳酸菌群；噴霧劑中含有與敷料濃度相同的營養(yǎng)物質(zhì)與活菌)，將這2種產(chǎn)品治療傷口持續(xù)時間1年以上的馬10匹，同時測試蜂蜜乳酸菌制劑在體外抗傷口感染菌的性能，結(jié)果表明：馬傷口微生物包括53種細(xì)菌，其中至少有90%為葡萄球菌屬；首次使用該制劑治療后促進(jìn)了所有病例的傷口愈合，且蜂蜜乳酸菌制劑在體外測試時抑制了所有病原體。蜂蜜作為傷口敷料，不僅可提供潮濕的環(huán)境，而且存在高滲透性、過氧化氫和其他物質(zhì)的作用，還具有抗菌和抗氧化效果[16～18]。

2.2 抑制蜜蜂幼蟲體內(nèi)類芽孢桿菌與蜜蜂相關(guān)的微生物種類繁多，其中大多數(shù)是共生的，但有些是影響成年蜜蜂和幼蟲的病原體。美洲幼蟲腐臭病(AFB)是1種常見的影響全球養(yǎng)蜂業(yè)的細(xì)菌性疾病[19]。AFB會對蜜蜂幼蟲造成致命傷害，給蜂群和養(yǎng)蜂場造成嚴(yán)重?fù)p失。研究發(fā)現(xiàn)，這種疾病是由類芽孢桿菌引起的，是1種孢子形成的革蘭氏陽性桿狀細(xì)菌，通過攝入受污染的食物感染幼體[20]。Forsgren E等[21]采用瓊脂平板抑制試驗(yàn)和蜜蜂幼蟲生物測定法研究蜜蜂蜜囊的乳酸桿菌和雙歧桿菌對類芽孢桿菌的拮抗作用，結(jié)果表明：每個乳酸菌系統(tǒng)類型對瓊脂平板上的幼蟲芽孢桿菌生長表現(xiàn)出不同的抑制特性，而11個乳酸菌系統(tǒng)類型結(jié)合使用時能起到完全抑制作用(無可見生長)。在幼蟲食物中添加乳酸菌混合物，可以顯著減少生物測定中感染AFB的數(shù)量。由此可見，蜂蜜中的特異性乳酸菌對蜜蜂幼蟲具有良好的保健作用。

2.3 抑制人類慢性創(chuàng)傷慢性傷口即不遵循正常傷口愈合軌跡或持續(xù)時間超過6周的傷口，給患者帶來巨大痛苦[22]。研究表明，慢性傷口是被多種病原微生物感染所致，病原體根據(jù)傷口類型而變化[23～25]。由于傷口菌群、生物膜和抗生素耐藥性的變化，很難找到有效的治療方法。生物膜的形成對慢性傷口中的細(xì)菌生存至關(guān)重要，而生物膜對抗生素的耐藥性越來越強(qiáng)，這表明現(xiàn)需要找到1種替代抗生素的治療方法[26]。Butler等[26]將從蜂蜜中分離出的13種活性乳酸菌與滅菌的石楠蜂蜜混合制成噴霧形式的試用藥并進(jìn)行抑菌試驗(yàn)，并從22名患者中分離了20個細(xì)菌屬，共42個種，大多數(shù)為葡萄球菌屬、腸桿菌屬和腸球菌屬，將這些分離菌株用于體外抗菌測試，結(jié)果表明：乳酸菌和蜂蜜混合物抑制了體外測試的患者傷口分離菌株，抑制范圍與對照組的不同抗生素相當(dāng)，同時還發(fā)現(xiàn)乳酸菌共生體對銅綠假單胞菌的抑制作用最大。乳酸菌和石楠蜂蜜的聯(lián)合使用為慢性傷口治療提供了新的選擇。蜂蜜的吸濕性、愈合特性、低酸堿度及乳酸菌產(chǎn)生的抗微生物代謝物的殺菌作用有助于抑制常見慢性傷口病原體，改善上皮形成，減少炎癥[17，26]。

3 抑菌機(jī)理

Olofsson T C等[8]通過乳酸菌抑制人類傷口感染菌的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蜂蜜中分離的13種乳酸菌均對感染菌起到抗菌作用。不同的乳酸菌菌株產(chǎn)生不同的活性代謝產(chǎn)物對病原菌有不同的抑制作用，且混合乳酸菌的抑菌效果都大于對照組的抗生素。相關(guān)研究試驗(yàn)證明，乳酸桿菌和雙歧桿菌會分泌有機(jī)酸、細(xì)菌素、揮發(fā)物等抑菌活性產(chǎn)物。

3.1 有機(jī)酸蜂蜜中的13種乳酸菌株都可不同程度地產(chǎn)生有機(jī)酸，包括乳酸、乙酸和甲酸等。傷口中的病原體對傷口環(huán)境的酸化非常敏感，有機(jī)酸降低了環(huán)境的pH值，并對傷口病原體形成不利的環(huán)境[8]。由于菌株產(chǎn)生有機(jī)酸使一些致病菌細(xì)胞內(nèi)外的pH值環(huán)境形成差異，有機(jī)酸有高脂溶性，能穿過細(xì)胞膜進(jìn)入致病菌的細(xì)胞，使其細(xì)胞內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化，致病菌的繁殖受到阻礙，從而抑制了大多數(shù)不具耐酸性的致病菌和腐敗菌的生長繁殖[27,28]。Jin Lizhi等[29]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸桿菌能抑制大腸桿菌生長，將代謝產(chǎn)物的pH值調(diào)至6.5時，則不再產(chǎn)生抑菌圈，并由此推斷出其抑菌物主要為乳酸。

3.2 細(xì)菌素細(xì)菌素是細(xì)菌在發(fā)酵過程中通過核糖體合成的1類具有抑菌活性的蛋白或多肽類物質(zhì)。乳酸菌產(chǎn)生的細(xì)菌素對有害菌有殺滅作用。從細(xì)菌素的作用方式來講其抑菌機(jī)制主要有以下幾種：改變細(xì)胞膜的通透性、抑制細(xì)胞壁的合成、抑制酶的作用及代謝過程、改變核酸分子結(jié)構(gòu)等[30]。細(xì)菌素的抑菌活性主要針對革蘭氏陽性菌和一些親緣關(guān)系較近的菌種，對自身菌具有免疫性[31]。

3.3 揮發(fā)物乳酸菌產(chǎn)生的揮發(fā)物(如過氧化氫、苯)可起到抑菌作用。過氧化氫的主要抑菌機(jī)理是對微生物產(chǎn)生不可逆的氧化損傷。過氧化氫不穩(wěn)定，易分解產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基[32]，通過氧化細(xì)菌細(xì)胞蛋白上的巰基(-SH)使細(xì)菌失去活性，對蛋白質(zhì)、細(xì)胞膜和酶造成破壞，同時也會造成DNA的氧化損傷，表現(xiàn)出殺菌效果[33]。苯是1種有毒的揮發(fā)性物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)大部分是由蜜蜂乳酸桿菌Bin4產(chǎn)生的，雖然數(shù)量較少，但它的作用足以影響傷口環(huán)境[8]。

4 應(yīng)用及展望

綜上所述，蜂蜜具有抑菌功效，在我國古代就廣泛運(yùn)用于傷口的處理與保護(hù)。臨床上蜂蜜可單用，但多數(shù)都是聯(lián)合其他藥物輔助治療因外傷、儀器治療或者內(nèi)源性病變等引起的皮膚創(chuàng)面的愈合[34]。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，特別是抗生素的開發(fā)和廣泛使用，蜂蜜逐漸被抗生素所替代[35]。近年來，由于抗生素的過度使用導(dǎo)致出現(xiàn)抗藥性病原體，人們又開始關(guān)注將蜂蜜重新應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。蜂蜜中的乳酸菌群會分泌有機(jī)酸、細(xì)菌素、過氧化氫等產(chǎn)物對病原菌起到抑制作用，并能夠產(chǎn)生多種所需濃度的抗菌物質(zhì)，在未來的醫(yī)療領(lǐng)域中，可以將這種活的微生物群落應(yīng)用于動物或人體的傷口感染治療，很有可能作為1種替代抗生素治療傷口的新型方法。