Antybakteryjne właściwości miodu.

Aktywność antybakteryjna miodu.

Antybakteryjne właściwości miodu są zależne od kilku czynników takich jak: osmolarność, kwasowość, a także obecność nadtlenku wodoru.

Niektóre rodzaje miodów, jak np. miód Manuka zawierają unikalny składnik antybakteryjny, który pochodzi od rośliny, z której jest wytwarzany przez pszczoły.
Miody Manuka MGO

Nadtlenek wodoru jest głównym składnikiem antybakteryjnym w większości miodów, jednak skuteczność jego oddziaływania po spożyciu jest mocno ograniczona.

Wprowadzenie
Chociaż medyczne wykorzystanie miodu było dokumentowane od wieków, dość niedawno zaczęto prowadzić badania dotyczące jego właściwości zdrowotnych. Aktywność antybakteryjna miodu jest właściwością najczęściej badaną i tym samym najlepiej rozumianą. Na tę chwilę, istnieje ogromna ilość dowodów potwierdzających efektywność miodu jako czynnika, który jest zdolny do zabicia wielu rodzajów bakterii.

Znaczenie właściwości antybakteryjnych miodu odnosi się w większym stopniu do jego zewnętrznego stosowania, np. jako części opatrunku, a także do ochrony skóry. Czy miód może również przynieść pozytywne dla organizmu efekty, gdy się go spożywa? Należy pamiętać o tym, że właściwości antybakteryjne miodu mogą być ograniczone po jego zjedzeniu. Główny problem, jeżeli chodzi o właściwość antybakteryjne miodu przy stosowaniu wewnętrznym, jest taki, że gdy dana ilość miodu zostaje zjedzona (powiedzmy łyżka stołowa – około 25 g), jest on szybko rozcieńczany, na skutek obecności w żołądku innych pokarmów i płynów, a także wydzielania soku żołądkowego. Dla wielu osób zaskakująca może być informacja, że żołądek przeciętnej osoby wydziela około 400 ml soków żołądków podczas jednego posiłku. Oznacza to, że około 25 gramów miodu jest szybko rozcieńczane do poziomu 5-6% koncentracji. Należy wziąć pod uwagę, że choć takie stężenie miodu było w stanie zabić pewną ilość bakterii w warunkach laboratoryjnych, stężenie w organizmie szybko zmniejsza się jeszcze bardziej, gdy miód przedostaje się do jelit, gdzie wydziela się więcej soków i znajduje się dużo wody. Żołądek produkuje także bardzo kwaśne środowisko zaraz po jedzeniu, pH spada nawet do wartości 2,0 (jest na tyle silne, że mogłoby nawet rozpuścić metal!). Właśnie z tych powodów, większość czynników składających się na właściwości antybakteryjne typowego miodu, nie działa po jego zjedzeniu. Istnieje jednakże pewna liczba badań naukowych, w których miód wykazał pewne efekty antybakteryjne wewnątrz ciała. Okazało się, że odgrywa ważną rolę w utrzymywaniu równowagi dobrych i złych bakterii w jelitach, np. po jedzeniu.

W ostatnich latach wiele badań poświęcono badaniu właściwości nowozelandzkiego miodu Manuka. Badania naukowe wykazały, że ten szczególny gatunek miodu zawiera substancję (methylglyoxal), która jest odporna na działanie wysokiej temperatury i chemikaliów, a dzięki jej zawartości miód Manuka zabija bakterie i inne mikroorganizmy nawet w niesprzyjających warunkach.

Miody Manuka MGO

Osmolarność
Pierwszy czynnik, który przyczynia się do aktywności antybakteryjnej miodu to  osmolarność. Tłumacząc najprościej, termin ten oznacza ilość substancji, która jest w stanie rozpuścić się w określonej ilości wody (tzn. siłę lub koncentrację roztworu). Miody zawierają średnio około 80% węglowodanów i tylko około 20% wody, stosunek węglowodanów do wody jest zatem wysoki, a zawartość samej wody jest niski. We wszystkich układach narządów u podstaw ich procesów leży utrzymanie wszelkich roztworów w równowadze (co oznacza, że powinny mieć taki sam stopień koncentracji). Proces, dzięki któremu do tego dochodzi nazywa się osmoza.

Podczas procesu osmozy cząsteczki wody swobodnie przemieszczają się z jednego miejsca na drugie. Mają tendencję do tego aby poruszać się z miejsc, gdzie jest bardzo dużo wolnej wody z kilkoma cząsteczkami w niej rozpuszczonymi (wyobraźmy sobie np. litr wody z rozpuszczoną w niej łyżeczką cukru (roztwór A)) do miejsc, gdzie jest niewiele wolnej wody z dużą ilością substancji rozpuszczonej (jak na przykład w przypadku litra wody z ilością cukru odpowiadającej pełnej filiżance (roztwór B)).

Na tym przykładzie wyobraźmy sobie, że dwa te roztwory zostałyby połączone, woda przemieszczałaby się z roztworu A do roztworu B aż do momentu, w którym ilość wody i cukru byłaby taka sama w obydwu naczyniach. W tym przypadku cząsteczki cukru mogą łatwo przemieszczać się, wewnątrz prawdziwych tkanek i komórek to nie mogłoby się stać, jako że cząsteczki cukru są zbyt duże aby wydostać się z komórek. Bakterie, jak wszystkie żywe organizmy, potrzebują wody by rosnąć i rozmnażać się. Istotne jest to, co dzieje się z bakteriami, które są wystawione na działanie miodu: miód wyciąga wodę z bakterii (nawet poza same bakterie) aby rozcieńczyć cukier. To może stać się nawet w niskim stężeniu miodu, ponieważ liczba cukrów obecnych w miodzie jest w dalszym ciągu większa niż wewnątrz bakterii. Właśnie w ten sposób osmolarność w dużej mierze przyczynia się do antybakteryjnej aktywności miodu, nawet w jego niskiej koncentracji.

Osmoza.
A) Cząsteczki wody poruszają się z lewej strony na prawą aby doprowadzić oba roztwory do równowagi (doprowadzić do tego samego poziomu koncentracji). Substancje rozpuszczone (cukry) nie są wstanie przemieścić się z prawej strony na lawą gdyż są zbyt duże aby przedostać się przez błonę.
B) Ostatecznie oba roztwory osiągają tą samą koncentrację, chociaż roztwór z prawej strony zajmuje większą powierzchnię.

Kilka badań dowodzi, że wzrost wielu rodzajów bakterii może zostać całkowicie zahamowany gdy miód rozcieńczony jest na poziomie 2-12%. To sugeruje, że miód może zachować swoje antybakteryjne właściwości, nawet po zjedzeniu i rozcieńczeniu w jelitach. Potencjalnie miód, może zatem być w stanie zabić złe bakterie w jelitach i w ten sposób  działać jak lekarstwo dla przewodu pokarmowego.

Kwasowość
Kolejnym czynnikiem wspólnym dla wszystkich miodów i wpływającym na jego aktywność antybakteryjną jest kwasowość. W miodach jest obecnych około 30 różnych kwasów, ale najważniejszym z nich jest jeden – kwas glukonowy. Pomimo tego, że kwasowość uważano kiedyś za najważniejszy czynnik dla aktywności antybakteryjnej miodu, najnowsze badania dowodzą, że efekt kwasowości może być dosyć ograniczony. Niektóre badania ukazują, że nie ma związku pomiędzy pH miodu (pH mierzy kwasowość, im niższy czynnik pH tym wyższa kwasowość), a poziomem aktywności antybakteryjnej.

Dzieje się tak najprawdopodobniej dlatego, że poziom pH miodu zależy w dużej mierze od tego, w jakim płynie rozcieńcza się miód. Miód (lub inne substancje tego typu), który ma niski poziom pH (tzn. jego kwasowości), jednak gdy rozpuszcza się go w roztworze o innym pH (jak np. krew, której pH jest neutralne) zazwyczaj przejmuje wartość pH płynu, w którym został rozpuszczony. Wtedy nie jest już kwaśny i nie jest w stanie zabijać bakterii na skutek opisanego wcześniej mechanizmu.

Nadtlenek wodoru
Nadtlenek wodoru od bardzo dawna uważany był za składnik przyczyniający się do aktywności antybakteryjnej miodu, badania jego dotyczące sięgają lat 30-tych XX wieku. Nadtlenek wodoru jest produkowany przez obecny w miodzie enzym – oksydazę glukozy, przy pomocy glukozy i tlenu. Dzieje się tak zazwyczaj  wtedy, gdy miód jest rozcieńczony, ponieważ substancje obecne w miodzie powstrzymują enzym od działania, gdy miód ma pełne stężenie.

Interesujące jest to, że nadtlenek wodoru powstający w miodzie, często okazuje się skuteczniejszy w zabijaniu bakterii, niż ten sam związek pozyskiwany z innych źródeł. Uważa się, że powodem tego może być fakt, że inne substancje obecne w miodzie podwyższają jego efekt przeciwbakteryjny. Niektóre badania laboratoryjne wykazały, że działanie nadtlenku wodoru odpowiedzialne za zabijanie bakterii było zwiększone, gdy kwas askrobinowy (witamina C) lub jony metali takich jak żelazo, miedź, chrom, kobalt lub magnez zostały dodane do roztworu testowego. Podobnie wykazały inne badania. Okazało się, że nadtlenek wodoru może zostać wzmocniony i zabijać zarodniki grzybów, gdy doda się do niego miedź. Wszystkie te jony naturalnie występują w miodzie, co pozwala wysnuć wniosek, że najlepsze możliwe dawki nadtlenku wodoru związanego z właściwością antybakteryjną występują właśnie w miodzie.

Aktywność oksydazy glukozy (oraz związana z nią produkcja nadtlenku wodoru) różni się w zależności od rodzaju miodu, a niektóre z nich w ogóle jej nie wykazują. Te różnice wśród miodów mogą być spowodowane wieloma czynnikami. Niski poziom aktywności oksydazy glukozy obserwowany w niektórych próbkach miodu, może być rezultatem utraty tej aktywności podczas procesu przetwarzania, a także obchodzenia się pszczelarzy z miodem.

Oksydaza glukozy, która generuje nadtlenek wodoru jest niszczona przez nadmierną ekspozycję na temperaturę i światło, właśnie dlatego delikatne pakowanie i odpowiednie przechowywanie jest tak ważne jeżeli te właściwości mają się zachować. Poziom nadtlenku wodoru może zależeć również od tego, z jakich roślin powstał miód. Wiele miodów o ciemnej barwie wykazywało wyższe stężenie nadtlenku wodoru, a wraz z tym aktywności antybakteryjnej. Miody o jasnej barwie miały niską aktywność. Dodatkowo okazało się, że miody z niektórych roślin wykazują obecność składników niszczących nadtlenek wodoru.

Methylglyoxal  i inne składnikidąc za badaniami rozpoczętymi w latach 30-tych XX wieku, które antybakteryjne działanie miodu uzależniły w dużej mierze od obecności nadtlenku wodoru, zasugerowano, że mogą być inne składniki, które muszą mieć wpływ na zdolność zabijania mikroorganizmów przez miód. W rzeczy samej badania prowadzone od początku lat 60-tych aż do lat 80-tych pokazały, że niektóre miody mogą zabijać bakterie nawet po nadmiernej ekspozycji na temperaturę lub substancje, które mogłyby zniszczyć nadtlenek wodoru. W ostatnich latach większość badań skupia się przede wszystkim na nowozelandzkim miodzie Manuka, który wydaje się być odporny na wszystkie czynniki, które niszczą inne typy aktywności antybakteryjnej. Szczegółowe analizy miodu Manuka wykazały, że ten szczególny typ miodu zawiera składniki, które są odporne na temperaturę i czynniki chemiczne, co sprawia, że może on zabijać bakterie i inne mikroorganizmy w niesprzyjających warunkach.

Miody Manuka MGO

W 2007 roku niemiecki naukowiec zidentyfikował składnik methylglyoxal jak główny składnik antybakteryjny, którego działanie jest niezależne od nadtlenku wodoru. Składnik ten nazwano skrótowo MGO, a testy laboratoryjne wykazały, że jest bezpośredni związek pomiędzy koncentracją tego składnika, a poziomem trwałem aktywności antybakteryjnej niezależnej od obecności nadtlenku wodoru. W związku z tym odkryciem rozwinięto system certyfikacji, który opiera się na mierzeniu zawartości składnika odpowiedzialnego za trwałe (niezwiązane z nadtlenkiem wodoru) właściwości antybakteryjne miodów Manuka. Na podstawie zawartości tego składnika określa się jakość miodu Manuka. Miody MGO 400+ i MGO 550+ (zawierające odpowiednio co najmniej 400 i 550 miligramów methylglyoxalu na kilogram) uznawane są za miody silnie lecznicze. Minimalne stężenie methylglyoxalu potrzebne do tego, aby wystąpiła aktywność antybakteryjna to 100 mg/kg (MGO 100+). Istnieją również inne, starsze metody certyfikacji miodów Manuka, np. UMF, Active, AAH itp. O ile pierwszej z nich (UMF) zarzuca się głównie to, że jest metodą niezbyt dokładną – odchylenia sięgają nawet 20% – to w przypadku pozostałych nie ma jasności co do tego jakiego rodzaju aktywność antybakteryjną mierzą: nietrwałą (związaną z nadtlenkiem wodoru), czy też trwałą (związaną z methylglyoxalem).

Miody uszyte na miarę
Od niedawna produkowane są miody mające na celu wspomaganie leczenia konkretnych schorzeń, w tym różnego rodzaju zakażeń bakteryjnych. Produkty te robione są tak jak zwykłe miody – przez pszczoły. Różnica polega na tym, że pszczoły żywione są mieszanką przygotowywaną z wykorzystaniem specjalnie dobranych ziół leczniczych pochodzących z różnych regionów świata, często takich ich części, które w naturalnych warunkach są dla pszczół niedostępne, np. korzeni i kory. Liderem na tym polu jest izraelska firma Zuf Globus Laboratories, która wytwarza kilkanaście gatunków takich miodów. Najbardziej znanym z nich jest LifeMel.