蜂蜜的抑菌作用及机理研究进展

张锦华袁 扬王胤晨余 波刘 讯

(1.贵州省农业科学院畜牧兽医研究所，贵州 贵阳 550005；2.贵州师范学院，贵州 贵阳 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，经充分酿造而储藏在蜂巢的天然甜物质[1,2]。蜂蜜成分复杂，成分含量也因蜜源植物和产地的不同而存在差异[3]。蜂蜜具有较高的保健效果及药用价值，如润肠护肝、抗菌消炎、抗肿瘤及加强机体免疫能力等，蜂蜜用于伤口的治疗由来已久[4～7]。研究发现，有1组独特的乳酸菌与蜜蜂共生并参与蜂蜜的形成，并大量存在于新鲜蜂蜜中，这些乳酸菌共生体产生了大量的活性化合物，并具有抗菌作用[8]。现将蜂蜜的抑菌作用及机理研究进展概述如下，供参考。

1 蜂蜜中的抑菌物质来源及种类

蜜蜂通过觅食花蜜来生产蜂蜜，在采集花蜜后的飞行过程中花蜜暂时储存在蜜蜂的蜜囊中，其中有乳酸杆菌和双歧杆菌与蜜蜂共生。蜜蜂和这些细菌是在相互依赖中进化的，这些微生物群参与蜂蜜的形成并获得营养和生存环境[9～11]。研究发现，在蜜蜂的蜜囊中有1个大型微生物群落，该微生物群落大约由40株细菌组成，其中13株在分类学上得到了明确的鉴定：由9种乳酸杆菌——昆基乳酸杆菌Fhon2、蜜蜂乳酸杆菌Fhon13、蜜蜂乳酸杆菌Bin4、蜜蜂乳酸杆菌Hon2、蜜蜂乳酸杆菌Hma8、金布拉氏乳酸杆菌Hma2、螺旋乳酸杆菌Bma5、乳酸杆菌Biut2、蜜蜂乳酸杆菌Hma11，以及4种双歧杆菌——棒状杆菌Bma6和双歧杆菌Bin2、Hma3、Bin7组成[8～11]。

2 蜂蜜的抑菌作用

2.1 对马伤口病原菌的抑制马的伤口与人类慢性伤口一样，由于许多不同的因素很难愈合[12～14]。Olofsson T C等[15]开发了2种实验产品:伤口敷料和喷雾剂(伤口敷料含有灭菌的天然瑞典蜂蜜，混合有高浓度的活蜜囊组乳酸菌群；喷雾剂中含有与敷料浓度相同的营养物质与活菌)，将这2种产品治疗伤口持续时间1年以上的马10匹，同时测试蜂蜜乳酸菌制剂在体外抗伤口感染菌的性能，结果表明：马伤口微生物包括53种细菌，其中至少有90%为葡萄球菌属；首次使用该制剂治疗后促进了所有病例的伤口愈合，且蜂蜜乳酸菌制剂在体外测试时抑制了所有病原体。蜂蜜作为伤口敷料，不仅可提供潮湿的环境，而且存在高渗透性、过氧化氢和其他物质的作用，还具有抗菌和抗氧化效果[16～18]。

2.2 抑制蜜蜂幼虫体内类芽孢杆菌与蜜蜂相关的微生物种类繁多，其中大多数是共生的，但有些是影响成年蜜蜂和幼虫的病原体。美洲幼虫腐臭病(AFB)是1种常见的影响全球养蜂业的细菌性疾病[19]。AFB会对蜜蜂幼虫造成致命伤害，给蜂群和养蜂场造成严重损失。研究发现，这种疾病是由类芽孢杆菌引起的，是1种孢子形成的革兰氏阳性杆状细菌，通过摄入受污染的食物感染幼体[20]。Forsgren E等[21]采用琼脂平板抑制试验和蜜蜂幼虫生物测定法研究蜜蜂蜜囊的乳酸杆菌和双歧杆菌对类芽孢杆菌的拮抗作用，结果表明：每个乳酸菌系统类型对琼脂平板上的幼虫芽孢杆菌生长表现出不同的抑制特性，而11个乳酸菌系统类型结合使用时能起到完全抑制作用(无可见生长)。在幼虫食物中添加乳酸菌混合物，可以显著减少生物测定中感染AFB的数量。由此可见，蜂蜜中的特异性乳酸菌对蜜蜂幼虫具有良好的保健作用。

2.3 抑制人类慢性创伤慢性伤口即不遵循正常伤口愈合轨迹或持续时间超过6周的伤口，给患者带来巨大痛苦[22]。研究表明，慢性伤口是被多种病原微生物感染所致，病原体根据伤口类型而变化[23～25]。由于伤口菌群、生物膜和抗生素耐药性的变化，很难找到有效的治疗方法。生物膜的形成对慢性伤口中的细菌生存至关重要，而生物膜对抗生素的耐药性越来越强，这表明现需要找到1种替代抗生素的治疗方法[26]。Butler等[26]将从蜂蜜中分离出的13种活性乳酸菌与灭菌的石楠蜂蜜混合制成喷雾形式的试用药并进行抑菌试验，并从22名患者中分离了20个细菌属，共42个种，大多数为葡萄球菌属、肠杆菌属和肠球菌属，将这些分离菌株用于体外抗菌测试，结果表明：乳酸菌和蜂蜜混合物抑制了体外测试的患者伤口分离菌株，抑制范围与对照组的不同抗生素相当，同时还发现乳酸菌共生体对铜绿假单胞菌的抑制作用最大。乳酸菌和石楠蜂蜜的联合使用为慢性伤口治疗提供了新的选择。蜂蜜的吸湿性、愈合特性、低酸碱度及乳酸菌产生的抗微生物代谢物的杀菌作用有助于抑制常见慢性伤口病原体，改善上皮形成，减少炎症[17，26]。

3 抑菌机理

Olofsson T C等[8]通过乳酸菌抑制人类伤口感染菌的试验发现，蜂蜜中分离的13种乳酸菌均对感染菌起到抗菌作用。不同的乳酸菌菌株产生不同的活性代谢产物对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对照组的抗生素。相关研究试验证明，乳酸杆菌和双歧杆菌会分泌有机酸、细菌素、挥发物等抑菌活性产物。

3.1 有机酸蜂蜜中的13种乳酸菌株都可不同程度地产生有机酸，包括乳酸、乙酸和甲酸等。伤口中的病原体对伤口环境的酸化非常敏感，有机酸降低了环境的pH值，并对伤口病原体形成不利的环境[8]。由于菌株产生有机酸使一些致病菌细胞内外的pH值环境形成差异，有机酸有高脂溶性，能穿过细胞膜进入致病菌的细胞，使其细胞内环境发生变化，致病菌的繁殖受到阻碍，从而抑制了大多数不具耐酸性的致病菌和腐败菌的生长繁殖[27,28]。Jin Lizhi等[29]研究发现，乳酸杆菌能抑制大肠杆菌生长，将代谢产物的pH值调至6.5时，则不再产生抑菌圈，并由此推断出其抑菌物主要为乳酸。

3.2 细菌素细菌素是细菌在发酵过程中通过核糖体合成的1类具有抑菌活性的蛋白或多肽类物质。乳酸菌产生的细菌素对有害菌有杀灭作用。从细菌素的作用方式来讲其抑菌机制主要有以下几种：改变细胞膜的通透性、抑制细胞壁的合成、抑制酶的作用及代谢过程、改变核酸分子结构等[30]。细菌素的抑菌活性主要针对革兰氏阳性菌和一些亲缘关系较近的菌种，对自身菌具有免疫性[31]。

3.3 挥发物乳酸菌产生的挥发物(如过氧化氢、苯)可起到抑菌作用。过氧化氢的主要抑菌机理是对微生物产生不可逆的氧化损伤。过氧化氢不稳定，易分解产生具有强氧化性的羟基自由基[32]，通过氧化细菌细胞蛋白上的巯基(-SH)使细菌失去活性，对蛋白质、细胞膜和酶造成破坏，同时也会造成DNA的氧化损伤，表现出杀菌效果[33]。苯是1种有毒的挥发性物质，研究发现这种物质大部分是由蜜蜂乳酸杆菌Bin4产生的，虽然数量较少，但它的作用足以影响伤口环境[8]。

4 应用及展望

综上所述，蜂蜜具有抑菌功效，在我国古代就广泛运用于伤口的处理与保护。临床上蜂蜜可单用，但多数都是联合其他药物辅助治疗因外伤、仪器治疗或者内源性病变等引起的皮肤创面的愈合[34]。随着现代医学的发展，特别是抗生素的开发和广泛使用，蜂蜜逐渐被抗生素所替代[35]。近年来，由于抗生素的过度使用导致出现抗药性病原体，人们又开始关注将蜂蜜重新应用于医学领域。蜂蜜中的乳酸菌群会分泌有机酸、细菌素、过氧化氢等产物对病原菌起到抑制作用，并能够产生多种所需浓度的抗菌物质，在未来的医疗领域中，可以将这种活的微生物群落应用于动物或人体的伤口感染治疗，很有可能作为1种替代抗生素治疗伤口的新型方法。