دلایل خاصیت ضد میکروبی عسل را در این مقاله بررسی میکنیم. عسل به دلیل وجود برخی مولفههای خود، ضدمیکروب است. مولفههایی وجود دارند که باعث عملکرد ضدمیکروبی غیرمستقیم میشوند و از طریق فعالسازی سیستم ایمنی، خاصیت ضدالتهابی و پریبیوتیک و اجزا و ویژگیهایی که باعث فعالیت ضدمیکروبی مستقیم آنها میشوند، با این عفونتهای میکروبی مقابله میکنند. این موضوع بوسیله ۲ نوع فعالیت ضدمیکروبی انجام میشوند که وجود آنها بطور کلی در عسل تأیید شده است: فعالیت پراکسید هیدروژن و فعالیت غیرپراکسیدی.
دلایل خاصیت ضد میکروبی عسل
امروزه ویژگیهای عسل برای افزایش سلامتی در بسیاری از تحقیقات مورد تایید قرار گرفتهاست. فعالیت ضدمیکروبی این محصول بسیار پیچیده است.
توجه ویژه به عسل به عنوان یک دارو درمانی، توجه ویژهای را به خود معطوف کردهاست. فعالیت ضدمیکروبی بالای آن ناشی از غلظت بالای ترکیبات پلی آکریل آمید است.
برخی از محققان پیشنهادمیکنند که ترکیبات شیمیایی دیگر، به ویژه ترکیبات فنلی، مواد ضدمیکروبی مهمیهستند. نتایج بسیاری از مطالعات، پتانسیل ضدمیکروبی عسل علیه برخیعوامل مهم انسانی و دامپزشکی را تایید میکند: استافیلوکوکوس اورئوس، هلیکوباکترپیلوری، مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، سودوموناس آئروژینوزا و اشریشیاکلی. هیچشکی در مورد عسل و سایر فرآوردههای زنبور به ویژه برهموم وجود ندارد و احتمالکاربرد آنها در پزشکی بالینی درخور توجه است.
دلایل خاصیت ضد میکروبی عسل
ویدئو چه چیزی باعث خاصیت ضدمیکروبی عسل میشود؟
فعالیت پراکسید هیدروژن
عسل از طریق آنزیمی به نام گلوکز اکسیداز، پراکسید هیدروژن (H۲O۲) تولید میکند. این آنزیم توسط زنبورها به شهدی که جمعآوری میکنند افزوده میشود و گلوکز موجود در آن را اکسید میکند. این کار منجر به تولید گلوکونولاکتاز میشود (که اسید گلوکونیک، اسید اصلی موجود در عسل را متعادل میکند) و همچنین پراکسید هیدروژن تولید میکند که این کار ممکن تنها در طول زمان تکامل عسل انجام شود، زیرا یک عسل رسیده با قدرت کامل حاوی مقدار ناچیز و تقریباً غیرقابل تشخیص پراکسید هیدروژن است.
اکسیداز به دلیل pH بسیار پایین خود، درون عسل رسیده، غیرفعال باقی میماند. این آنزیم دارای pH بهینه ۱/۶ با اکتیوایی خوب از pH ۵/۵ تا pH ۸ است، اما اکتیوایی آن در pHهای زیر ۵/۵ تا حدود ۴، شدیداً افت میکند، به همین دلیل در عسل رسیده غیرفعال باقی میماند. زمانی که عسل با آب رقیق شود، یا زمانی که با مایعات بدن که در زخمهای باز یافت میشوند تماس یابد، این آنزیم مجدداً فعال خواهد شد. در زمان رقیقسازی، اکتیوایی آن تا میزان ۲۵۰۰ تا ۵۰۰۰۰ برابر افزایش مییابد.
متأسفانه این خصوصیات به عوامل زیادی بستگی دارند:
– آنزیم دیگری به نام کاتالاز که گاهی اوقات در شهد برخی گلها به مقدار زیاد وجود دارد، میتواند گلوکز اکسیداز را از بین ببرد. این موضوع برای اولین بار در سال ۱۹۶۲ توسط آدکوک اثبات شد.
– گلوکز اکسیداز در معرض نور از بین میرود (در برخی انواع عسل، حتی نور بسیار کم نیز میتواند این آنزیم را کاملاً از بین ببرد، در حالی که سایر آنزیمها حتی تحت تأثیر نور قوی خورشید نیز قرار نمیگیرند). در یک عسل معمولی، برآیند بین دو آنزیم، ظرفیت عسل را تعیین میکند.
– گلوکز اکسیداز نسبت به حرارت (حتی حرارتهای ایجاد شده توسط مایکروویو) نیز بسیار حساس است. بررسی شده است که این آنزیم تا دمای ۵۵ درجه سانتیگراد، کاملاً پایدار است.
برخی انواع عسل، فعالیت پراکسیدی بسیار بالایی از خود نشان میدهند که عسل جراح یکی از این موارد است، اما انواع دیگر، تحت هیچ شرایطی پراکسید هیدروژن تولید نمیکنند که عسل مانوکا جزو این دسته است.
اختلاف در میزان ذخیره پراکسید هیدروژن در عسلها، بوسیله اختلاف سطح گلوکز اکسیداز تعیین میشود. هیچ گونه تحقیقی جهت ارزیابی غلظت گلوکز اکسیداز در عسل انجام نشده است. بطور کلی، فرض میشود که عسلهای تیره رنگ اکتیوایی پراکسیدی بالاتری دارند.
فعالیت غیرپراکسیدی
تمام عاملهای دیگری که در عسل وجود دارند و به آن خواص ضد میکروبی میبخشند، اما به فعالیت پراکسیدی آن ارتباطی ندارند، به عنوان فعالیت غیرپراکسیدی در نظر گرفته میشوند. عسلها با توجه به منشأ گیاهی و جغرافیایی خود، خواص شیمیایی و ویژگیهای مختلفی دارند که باعث ایجاد فعالیت ضدمیکروبی آنها میشود.
۱. اسیدیته با pH پایین
عسل دارای pH پایینی است. عسل گلها مقدار pH بین ۳/۳ تا ۶/۴ دارند (به استثنای عسل شاه بلوط که pH آن بین ۵ تا ۶ است) و عسل شهد گیاه دارای pH نسبتاً بالاتری به میزان ۵/۴ تا ۵/۶ هستند. عسل به عنوان یک بافر (ماده تثبیتگر: buffer) عمل میکند، بدین معنی که pH آن بوسیله افزودن مقادیر کم اسید یا باز تغییر نمیکند. ظرفیت بافر عسل به دلیل وجود فسفاتها، کربناتها و سایر نمکهای معدنی موجود در آن است.
یاتسونامی و همکارانش در سال ۱۹۸۴ نشان دادند که pH پایین عسل دارای اثر ضدباکتریایی است و دانشمندان پس از آن نیز اهمیت pH به عنوان یک عامل ضدباکتری را تأیید کردهاند. تنها توجیه این امر این است که عسل در محیط های اسیدی، عملکرد بهتری در مقابل باکتریها دارد و محیط زخمها نیز اسیدی است. با این وجود، سایر دانشمندان با این تئوری مخالفت کردهاند.
این مقدار pH پایین در وهله اول به دلیل مقدار اسیدهایی است که اکثر آنها توسط زنبورها به عسل اضافه شدهاند. اسید اصلی موجود در عسل، اسید گلوکونیک (گلوکونولاکتون)، یکی از فرآوردههای اکسیداسیون گلوکز بوسیله آنزیم گلوکز اکسیداز با میانگین مقدار ۲۳/۰ تا ۹۸/۰ درصد است. هرچند، این اسید به صورت یک استر درونی، یعنی یک لاکتون، در عسل وجود دارد و با اسیدیته فعال عسل ارتباطی ندارد. اسیدهای دیگر از قبیل اسید فرمیک، استیک، سیتریک، لاکتیت، مالئیک، مالیک، اوکسالیک، پیروگلوتامیک و ساکسینیک با مقادیر کم در عسل یافت شدهاند.
دلایل خاصیت ضد میکروبی عسل
۲. مقدار آب پایین و قند بالا. اسمولاریته بالا.
قندها عناصر سازنده اصلی عسل هستند که حدود ۹۵٪ از وزن عسل خشک را تشکیل میدهند. حدود ۲۵ نوع قند مختلف در عسل شناسایی شده است. قندهای اصلی عسل مونوساکاریدهای فروکتور و گلوکز هستند (که از طریق هیدرولیز دیساکارید ساکارز ساخته شدهاند). اولیگوساکاریدهای اصلی موجود در عسل گل عبارتند از دیساکاریدهای ساکارز، مالتوز، تورانوز و ارلوز. عسل شهد گیاه حاوی تریساکاریدهای ملزیتوز و رافینوز هستند. مقادیر جزئی تترا و پنتاساکاریدها نیز در عسل شناسایی شدهاند.
مقدار آب عسل بسیار پایین بوده و معمولاً بین ۱۵ تا ۲۱ درصد حجم آن را تشکیل میدهند.
از نظر برخی دانشمندان، این دو مشخصه مقدار آب پایین و مقدار قند بالا برای مهار رشد میکروبها کافی هستند. فعل و انفعال قوی مولکولهای قند با مولکولهای آب، مقدار آب بسیار کمی را در دسترس میکروارگانیزمها قرار میدهد. هرچند، ممکن است برخی مخمرها نیز درون عسلهای دارای آب زیاد وجود داشته باشند و باعث فاسد شدن عسل شوند، اما مقدار پایین آب موجود در عسل از رشد تمام گونههای میکروارگانیزم جلوگیری میکند، زیرا در صورتیکه مقدار آب کمتر از ۱۵/۱۷ درصد باشد، هیچگونه عمل تخمیری رخ نمیدهد.
قارچها در محیطهای کم آب مقاومت بسیار بیشتری نسبت به باکتریها دارند. استافیلوکوکوس اورئوس مقاومت فوقالعاده بالایی در محیط کم آب دارد، با این حال یکی از گونههایی است که نسبت به خواص ضدباکتریایی عسل بسیار حساس هستند. مطالعات بطور کاملاً واضح نشان دادند که اثرات بسیاری بیشتری به غیر از اثر اسمزی عسل، در بازدارندگی آن در مقابل میکروبها و باکتریها دخیل هستند.
۳. اسیدهای آروماتیک (معطر) ضدباکتری
راسل، مولان و سایر پژوهشگران از سال ۱۹۸۸ تاکنون نشان دادهاند که اسیدهایی در عسل وجود دارند که به خاصیت ضدباکتریایی آن کمک میکنند:
اسید ۱۰-HDA که اسید اصلی ژل رویال با خواص ضدباکتریایی است که در عسل نیز یافت میشود.
اسید ۳-دیمتوکسی-۴-هیدروکسیبنزوئیک (اسید سیرینژیک)، اسید متیل ۳،۵-دیمتوکسی-۴-هیدروکسی بنزوات (متیل سیرینژات) و اسید ۳،۴،۵-تریمتوکسی بنزوئیک.
اسید ۲-هیدروکسی-۳-فنیلپروپیونیک یک اسید فنولی است که با توجه به ۶/۱ تا ۲/۳ درصد فعالیت غیرپراکسیدی خود، به عنوان عنصر اصلی عصاره اتری عسل مانوکا شناخته میشود.
اسید ۱،۴-دیهیدروکسی بنزن عنصر اصلی عصاره اتری عسل گل افعی رسمی است. برخی دانشمندان ادعا میکنند که کل فعالیت غیرپراکسیدی عسل گل افعی رسمی، به دلیل همین عنصر است.
خواص ضد میکروبی عسل
۴. فنولیکها و فلاوونوئیدها
بسیاری از پلیفنولها از جمله اسیدهای فنولی و فلاوونوئیدهای موجود در عسل ممکن است خاصیت ضدباکتریایی داشته باشند. در پژوهشی که بر روی عسلهای تکگل کوبایی انجام شد، عسلهای دارای مقادیر فنولی بالا، دارای خاصیت ضدباکتریایی بالاتری بودند.
اثر ضدقارچی عسل در مقابل کاندیدا آلبیکانز، به دلیل تأثیر فلاوونوئیدهای عسل است.
پینوسمبرین یکی از فلاوونوئیدهای اصلی موجود در بره موم است و ترکیب فلاوونوئید عسل و بره موم دارای الگوی مشابهی هستند. اگرچه، فلاوونوئیدها تنها به مقدار کمی در عسل حل شدهاند: مشخص شده است که سطح پینوسمبرین ۱ تا ۲ درصد میزان مورد نیاز برای توجیه خاصیت غیرپراکسیدی عسل است. با این حال، برخی دانشمندان همین مقدار را نیز در نشان دادن فعالیت ضدمیکروبی عسل حائز اهمیت میدانند.
۵. متیلگلیوکسال
عسل مانوکا به دلیل وجود متیلگلیوکسال (MGO یا MG) به عنوان یک عسل ضدمیکروب قوی شناخته میشود. این ماده در طی عملیات حرارتی ذخیره طولانی مدت غذاها و نوشیدنیهای حاوی کربوهیدرات، تشکیل میشود. مقادیر مختلف MGO در فرآوردههای تخمیری شیر، شراب، آبجو و قهوه برشته (دودی) در بازه ۳ تا ۴۷ میلیگرم در هر کیلوگرم یافت شده است.
در عسل مانوکا و سایر عسلهای بدست آمده از درختان سرده لپتو اسپرموم، MGO از طریق تبدیل دیهیدروکسی استون (DHA) موجود با غلظتهای بسیار بالا در شهد گل این درختان، تولید میشود. عسل مانوکای رسیده هم حاوی MGO و هم DHA است و در زمان مناسب HDA نیز به MGO تبدیل شده و مقدار آن را در عسل افزایش میدهد. در عسل مانوکای نیوزیلندی، MGO میتواند تا میزان ۸۲۸ میلیگرم در هر کیلوگرم و در عسل برینگای استرالیایی حتی تا میزان بیش از ۱۷۰۰ میلیگرم در هر کیلوگرم برسد.
MGO یک متابولیت واکنشپذیر است که میتواند اثرات سمیَت از خود نشان دهد. در حالیکه اثرات مفید آن بر روی زخمها شناخته شده هستند، با اینحال نگرانیهایی درباره سمیَت بالقوه MGO خوراکی در عسل وجود دارد.
۶. دفنسین-۱ زنبور عسل
این ماده یک پروتئین ضدباکتری در عسل است که در ژل رویال سرچشمه میگیرد و در عسل نیز وجود دارد. این ماده توسط زنبور عسل (درون غده هیپوفارنژال زنبور عسل) ترشح شده و مقدار یافت شده از این ماده درون عسل، با توجه به منشأ گیاهی آن در عسلهای مختلف، متفاوت است.
* سباستین ای.جی. زات و همکارانش در سال ۲۰۱۰ در تحقیق «عسل به عنوان یک آنتیبیوتیک: دانشمندان یک ماده غذایی مرموز را در عسل کشف کردهاند که باکتریها را از بین میبرد» روشی ارائه کردند که دلایل خاصیت ضد میکروبی عسل را بطور گزینشی خنثی کرده و نقش ضدباکتریایی منحصربفرد آنها را مشخص میکند. دانشمندان پروتئین دفنسین-۱ که بخشی از سیستم ایمنی زنبور عسل است و توسط زنبور به عسل افزوده میشود را از سایر مواد عسل تفکیک کردند.
* تحقیق سال ۲۰۱۱ با عنوان «دو عسل دارویی اصلی دارای مکانیزمهای فعالیت ضدباکتریایی متفاوتی هستند» توسط پائولوس اچ.اس. کواکمن و همکارانش، فعالیت ضدباکتریایی و مکانیزم عمل دو عسل دارویی تأیید شده جهت استفاده در کنترل زخم (عسل مانوکا و عسل روامیل) را بررسی کردند. نتایج این تحقیق نشان دادند که هم عسل روامیل و هم عسل مانوکا ترکیب ضدباکتریایی بسیار متمایزی نسبت به یکدیگر داشتند و تفاوتهای اساسی در واکنش ضدباکتریایی از خود نشان دادند.
عسل روامیل تحت شرایط استاندارد در گلخانه تولید میشود. این تحقیق مشخص نمود که عاملهای مسئول فعالیت ضدباکتریایی این عسل عبارتند از:
– غلظت قند بالا
– پراکسید هیدروژن (H۲O۲) با رقیق شدگی ۴۰٪، باعث تجمع H۲O۲ تا میزان ۲۵/۰±۴۷/۳ میلیمول در عرض ۲۴ ساعت شد.
– متیلگلیوکسال (MGO): میزان مشاهده شده: ۰۱/۰±۲۵/۰ میلیمول
– پپتید ضدمیکروبی کاتیونی: دفنسین-۱ موجود در بدن زنبور عسل
– pH پایین
عسل مانوکا از بوتههای مانوکا (Leptospermum scoparium) موجود در نیوزیلند تولید میشود. تحقیق نشان داد که هیچ دفنسین-۱ یا H۲O۲ در این عسل انباشته نشده است. تنها عاملهایی که باعث ایجاد خاصیت ضدباکتریایی این نوع عسل میشوند، عبارتند از:
– غلظت قند بالا
– متیلگلیوکسال (MGO): میزان مشاهده شده: ۷۰/۱±۹۴/۱۰ میلیمول، که ۴۰ برابر بیشتر از غلظت موجود در عسل مانوکا است.
– عاملهای کاتیونی و عاملهای ضدباکتری غیرکاتیون که تاکنون شناخته نشدهاند
– pH پایین
خواص ضد میکروبی عسل
۷. باسیلومایسین و سایر پپتیدهای ضدقارچ
میزان کمی باکتری در عسل وجود دارد که تأثیری بر بدن انسان ندارند. باکتریوم H215 اثر ضدقارچی قوی در مقابل B. fulva H25 از خود نشان داد که نوعی کپک فاسدشدگی مربوط به آبمیوهها و نوشیدنیها میباشد. باکتریهای موجود در عسل یک ترکیب ضدقارچی به نام باسیلومایسین را تولید میکنند که در طیف گستردهای از مقادیر pH و حرارتدهی تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد پایدار بود.
ژائو ایکس. و همکارانش در سال ۲۰۱۳، سایر پپتیدهای ضدقارچ را از Bacillus BH072 (باکتریوم جدید دیگری که در عسل وجود دارد) جدا کردند. این پپتید، در مقابل کپکهایی نظیر آسپرژیلوس نیگر، پیتیوم و بوتریتیس سینرا، فعالیت ضدقارچی از خود نشان دادند. باکتریهای موجود در عسل، سایر ترکیبات پپتیدی ضدقارچ شبه آنتیبیوتیک را تولید میکنند.
۸. کربوهیدراتها فرآوردههای واکنش میلارد را تجزیه میکنند
این فرآوردهها در عسل کانادایی و به احتمال زیاد در هر نوع عسل دیگر موجود بوده و دارای خاصیت ضدباکتریایی هستند. این مواد با مقادیر کم در عسل تازه نیز وجود دارند، اما فرآوردههای واکنش میلارد در عسلهای کهنه یا عسلهایی که حرارت دیدهاند، یافت میشوند.
واکنش میلارد یک واکنش شیمیایی بین یک آمینو اسید و یک قند کاهنده در محیط گرم با دمای بالاتر از ۱۴۰ درجه سانتیگراد (۲۸۵ درجه فارنهایت) است. واکنش میلارد علت وجود رنگها و طعمهای بسیاری از مواد غذایی از جمله کارامل ساخته شده از شیر و شکر، رنگ قهوهای نان تست شده، رنگ آبجو، شکلات، قهوه و شیره افرا است.
نظر شما درباره دلایل خاصیت ضد میکروبی عسل چیست ؟
