Dołącz do czytelników
Brak wyników

Otwarty dostęp , Naturoterapia kliniczna

19 lutego 2021

NR 23 (Luty 2021)

Mechanizm działania i właściwości przeciwdrobnoustrojowe miodów krajowych i zagranicznych

194

Do produktów pszczelich zaliczamy miód, pierzgę i obnóża pyłkowe. Miód jest produktem naturalnym, posiadającym właściwości odżywcze i lecznicze, wytwarzanym przez robotnice pszczoły miodnej z nektaru kwiatowego i spadzi1. Obok pyłku kwiatowego należy do podstawowego pokarmu tych owadów. Pszczoły przynoszą zebrany nektar lub spadź do ula, następnie gromadzą go i pozostawiają w komórkach plastra do dojrzewania. Niedojrzały miód ma konsystencję płynną, po dojrzeniu całkowicie skrystalizowaną2.

Cechy dotyczące wymogów jakościowych miodów pozyskiwanych w warunkach Polski zostały zebrane i opisane szczegółowo w Polskiej Normie PN-88/A-77626 „Miód Pszczeli” z 1988 r.1 Norma ta określa miód pszczeli jako produkt przeznaczony do obrotu krajowego lub na eksport. Od roku 2003 wraz z przystąpieniem Polski do Unii Europejskiej, Polska Norma przestała obowiązywać. Jednakże stosowana jest ona nadal powszechnie na zasadzie dobrowolności, bowiem do dziś nie zgłoszono unieważnienia ustaleń zawartych w tym akcie prawnym dotyczącym jakości miodu. 
 

POLECAMY

R e k l a m a


Skład miodu 

Miód jest produktem o zróżnicowanym składzie chemicznym. Zależy on w dużym stopniu od gatunku roślin, z których pszczoły zbierają nektar lub spadź. W składzie miodu można odnaleźć ok. 300 substancji chemicznych3.
Do podstawowych składników suchej masy miodu należą: węglowodany – glukoza i fruktoza (70–80%), dekstryny (do 3%), białka (0,29–3%), składniki mineralne, w tym potas, żelazo, wapń, mangan, fosfor, kobalt i miedź (0,25–0,35%)4. Poza tym, w miodach stwierdza się obecność gencjobiozy, melibiozy, trehalozy i izomaltozy5.
Wśród witamin, w miodach znajdują się kwas foliowy, kwas nikotynowy i kwas pantotenowy6, witaminy rozpuszczone w tłuszczach, jak witamina A7. 
Miody spadziowe charakteryzują się większą ilością ołowiu, kadmu i miedzi w stosunku do miodów nektarowych8. Całkowita masa popiołu w miodzie nektarowym wynosi ok. 0,05–0,35%, a popiół ten posiada odczyn alkaliczny9. W miodzie spotykane są wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia przyniesione wraz z nektarem do ula: cząstki wosku, włoski pszczół, glony, zarodniki grzybów, kryształki cukrów, ziarna skrobi, piasku itp.10
Miody ciemne, do których zalicza się gryczane, spadziowe i wrzosowe, charakteryzują się zwiększoną zawartością związków odpowiedzialnych za właściwości antybakteryjne i antyoksydacyjne11. Opisane właściwości wynikają z efektu osmotycznego, niskiego pH, obecności nadtlenku wodoru oraz związków pochodzenia roślinnego. Źródłem polifenoli w miodzie są ziarna pyłku kwiatów i ziół. 
Na podstawie chromatografii gazowej i cieczowej oznaczono w miodach spadziowych aminokwasy, w tym: alaninę, glicynę, leucynę i cysteinę12. Miody charakteryzują się specyficznymi składnikami lotnymi charakterystycznymi dla miodów w zależności od ich kwiatowego źródła13. Wilczyńska14 w swoich badaniach wykazała obecność fenolokwasów, takich jak: p-hydroksybenzoesowy, kwas wanilinowy, kwas kawowy, kwas benzoesowy, kwas cynamonowy itp. Autorka zaznacza, że najwięcej fenolokwasów występuje w miodach wrzosowych, wielokwiatowych i gryczanych.
Kunat i wsp. w 2020 r.15 sprawdzili zawartość związków biologicznie czynnych (kwasu kumarowego, syryngowego, wanilinowego, kawowego i cynamonowego) w miodach pozyskanych z terenów czystych ekologicznie (spadziowym, faceliowym i wierzbowym) oraz miodów pozyskanych z Miejskiej Pasieki Artystycznej z dachu Centrum Spotkań Kultur w Lublinie (śliwowym, wielokwiatowym i lipowym). Autorzy zidentyfikowali obecność kwasu kawowego we wszystkich próbkach miodów. Miody śliwowy, wierzbowy i spadziowy zawierały ponadto kwas kumarowy i kwas cynamonowy. Przeprowadzona analiza chromatograficzna nie wykazała obecności kwasu wanilinowego i syryngowego. Autorzy zaznaczają, że przeprowadzone badania wykazały obecność innych związków biologicznie czynnych, lecz do identyfikacji potrzebne są dalsze badania.

Miody zgodne z Polską Normą  „Miód Pszczeli” 

Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje miodów: nektarowy, spadziowy i nektarowo-spadziowy1, 16. Odmianowe miody nektarowe pozyskiwane są z nektaru jednego gatunku rośliny, zaś miody nektarowe wielokwiatowe z nektaru różnych gatunków roślin. Nektarowe miody odmianowe powinny zawierać co najmniej 45% pyłku dominującego. Do wyjątków zalicza się miód akacjowy – 30% pyłku Robinia pseudoacacia i lipowy, w którym pyłek Tilia sp. powinien stanowić co najmniej 20%. 

Tab. 1. Ogólny skład miodu
Grupy związków Przykłady
Cukry proste glukoza
fruktoza
Dwucukry redukujące maltoza
izomaltoza
turanoza
Dwucukry nieredukujące sacharoza
trehaloza
Inne
(w tym trójcukry redukujące
i nieredukujące)
melecytoza
maltotrioza
erloza
Związki azotowe prolina
inne wolne aminokwasy
białko ogólne
Barwniki karotenoidy
antocyjany
flawonoidy
Składniki mineralne Cu, Co, P, Mn, Ca, Fe, K
Witaminy kwas foliowy
kwas nikotynowy
kwas pantotenowy
witamina A
witamina H
witamina PP
witaminy z grupy B
Kwasy organiczne glukonowy
cytrynowy
masłowy
octowy
bursztynowy
mlekowy
mrówkowy
piroglutaminowy
winowy
szczawiowy
jabłkowy
Domieszka elementów
stałych
ziarna pyłku
części roślin
komórki glonów
zarodniki grzybów
ziarna skrobi
komórki drożdży
włoski pszczoły
i inne

Źródło: Wilde J., Prabucki J., Hodowla pszczół, Powszechne Wydawnictwo Rolne i Leśne, 2016.

Poza miodami objętymi Polską Normą, w warunkach Polski można niekiedy otrzymać inne miody odmianowe, 
np. miód z chabra bławatka, drzew owocowych, koniczyny, kruszyny, mniszka czy wierzby. Na terenie Wyżyny Sandomierskiej Stawiarz (2007)17 uzyskał miody z poziewnika, facelii i gorczycy białej. 
Do najczęściej otrzymywanych w Europie miodów odmianowych należą: rzepakowe, wrzosowe, akacjowe, lipowe (ujęte również w Polskiej Normie „Miód Pszczeli”), z kasztana jadalnego, z drzew i krzewów cytrusowych, eukaliptusowe, słonecznikowe, lawendowe, z rododendronów, rozmarynowe, mniszkowe, tymiankowe, spadziowe i z Metcalfa prunosa.
Co więcej, miody można podzielić ze względu na ich barwy – na jasne i ciemne. Barwa miodu uzależniona jest przede wszystkim od obecności różnego rodzaju związków, takich jak karotenoidy, a następnie flawony i antocyjany. Do najjaśniejszych należą miody rzepakowe, akacjowe i lipowe, zaś do najciemniejszych spadziowe i gryczane. Barwa miodu może ulec zmianie po procesie krystalizacji. Miody jasne (wielokwiatowe) przyjmują zabarwienie od kremowej do żółtej, zaś ciemne (gryczane i spadziowe) do odcienia brązu. 

Tab. 2. Procentowy udział pyłku przewodniego w miodach odmianowych zgodnie z Polską Normą „Miód Pszczeli”
Odmiana miodu Minimalny udział pyłku przewodniego w miodzie
Rzepakowy 45%
Akacjowy 30%
Lipowy 20%
Gryczany 45%
Wrzosowy 45%
Wielokwiatowy Bez udziału pyłku
przewodniego
(żaden takson
nie przekracza 45%)

Źródło: Polska Norma, Miód pszczeli. Wydanie Normalizacyjne, PN-88/A-77626, 1988.

Określanie odmianowości miodów 

Aby określić odmianowość miodów, pszczelarz kieruje się najczęściej jego cechami organoleptycznymi (barwa, smak, zapach), znajomością flory pożytkowej występującej na danym terenie, terminem odbioru miodu z ula, a w wątpliwych przypadkach stosuje się analizę pyłkową.
Melisopalinologia jest nauką zajmującą się oceną jakościową i ilościową pyłku kwiatowego w produktach pszczelich, takich jak miód, obnóża pyłkowe i pierzga. Ponadto, dziedzina ta zajmuje się analizą pyłku zjadanego przez owady zapylające18, 19.  Obecnie mikroskopowa analiza pyłkowa umożliwia ustalenie pochodzenia botanicznego i geograficznego miodów oraz terminu ich odbioru z ula. W dodatku pozwala na określenie odmianowości miodu i odróżnienie miodów nektarowo-spadziowych od spadziowych1. Aktualnie poszukuje się alternatywnych metod, które zastąpią mikroskopową analizę pyłkową w celu określenia odmianowości i geograficznego pochodzenia miodu18.

Właściwości przeciwbakteryjne 

Cenne walory miodu pszczelego znane były już w starożytności. Produkt ten spożywano oraz stosowano jako lek i kosmetyk. Miał on duże znaczenie w symbolice religijnej. Archeologowie dokonali odkryć starożytnych grobowców, gdzie w glinianych naczyniach znajdowały się drobne ślady miodu18, 20. Dzięki właściwościom bakteriobójczym i bakteriostatycznym stosowany był także do balsamowania zwłok21. Obecnie miód pszczeli coraz częściej wykorzystuje się w medycynie naturalnej i apiterapii22.
Za właściwości przeciwdrobnoustrojowe miodów odpowiadają czynniki fizyczne, chemiczne i biologiczne (ryc. 1)23.

Ryc. 1. Podział czynników wpływających na antybiotyczne działanie miodu
Źródło: Opracowanie własne.


Do czynników fizycznych zalicza się osmolarność i ciśnienie osmotyczne. W miodzie nie mogą rozwijać się bakterie, grzyby drożdżoidalne, grzyby pleśniowe oraz pleśnie kserofilne ze względu na niską aktywność wodną. Aktywność wodna nierozcieńczonego miodu wynosi 0,60 jednostek (aW = 0,60). Przy takiej aktywności mogą rozwijać się jedynie drożdże osmofilne, takie jak Saccharomyces rouxii, Zygosccharomyces melis23. 
Ze względu na obecność licznych kwasów organicznych pH miodu jest niskie. Saxena i wsp.25 podają, że pH miodów zawiera się w przedziale od 3,6 do 5,0. 

Ryc. 2. Schemat powstawania nadtlenku wodoru z glukozy
Źródło: Opracowanie własne.

W miodzie zidentyfikowano kwasy organiczne (cytrynowy, glukonowy, bursztynowy, octowy, masłowy, jabłkowy) oraz fenolokwasy (p-hydroksybenzoesowy, kwas wanilinowy, kwas kawowy, kwas cynamonowy) i flawonoidy pochodzenia roślinnego, które wpływają na profil smakowo-węchowy14, 26, 27. Ponadto obecność aminokwasów (Ala, Gly, Leu, Cys) i kwasów fenolowych warunkuje wysoką kwasowość miodu12. Stanowi to naturalny mechanizm zabezpieczający miód przed rozwojem chorobotwórczych drobnoustrojów. 
Kwasowość miodów polskich oscyluje w granicach 17,7–48,5 mEq/kg. Jak podkreśla White28, stosując rozcieńczenia miodu wodą, można uzyskać znacznie większą aktywność przeciwdrobnoustrojową niż stosując miód bez rozcieńczania cukrów. W roztworze wodnym, w obecności tlenu i oksydazy glukozy, zachodzi szybki rozkład glukozy do kwasu glukonowego i nadtlenku wodoru, który to właśnie odpowiada za właściwości przeciwdrobnoustrojowe i jest zaliczany do czynników chemicznych (ryc. 2).
Ponadto do czynników chemicznych warunkujących właściwości przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze miodów należy metyloglioksal. Związek ten występuje w miodzie manuka. 
Lizozym (LZ, N-acetylomuramylohydrolaza) i defensyna kategoryzowane są jako czynniki biologiczne. Wyróżnia się trzy postacie lizozymu: typu „c” (kurzy), typ „g” (gęsi) oraz typ „i” charakterystyczny dla bezkręgowców29. Lizozym oddziałuje na ścianę komórkowa bakterii Gram-dodatnich, rzadziej Gram-ujemnych. 
 

Ryc. 3. Związki pochodne 5-hydroksymetylofurfuralu
Źródło: Kowalczyk I., Kwiatkowska M., Rosłaniec Z., 2016 Kwas 2,5-furanodikarboksylowy jako potencjalny składnik kopolimerów o właściwościach elastomerowych, Elastomery, 20, 40-47.


Lizozym zachowuje stabilność przy wahaniach temperatury oraz charakteryzuje się szerokim optimum pH. Związek ten chroni miód przed niekorzystnym namnażaniem się bakterii, grzybów i pierwotniaków30. Zawartość lizozymu w miodach odmianowych oscyluje w granicach 1,5 do 15,4 µ/g. 
Za właściwości przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze nowozelandzkiego miodu manuka odpowiada metyloglioksal (MGO). Związek ten otrzymuje się w reakcji odwodnienia digrydroksyacetonu31. Jak cytują Kędzia i Hołderna Kędzia31, za Adams i wsp.32, zawartość metyloglioksalu w miodzie manuka zawiera się w przedziale 139–491 mg/kg. Badania nektarowych miodów pozyskanych z obrotu handlowego z Niemiec obrazują, że zawartość metyloglioksalu jest dość niska (3,1 mg/kg). Natomiast Łuczycka i Olczyk33, prowadząc badania na miodach manuka pozyskanych z rynku krajowego, dowodzą, że zdarzają się niewłaściwe oznaczenia MGO na etykietach. Wspomniani autorzy wykazali, że część badanych próbek charakteryzowała się zaniżoną wartością MGO niż wartość deklarowana przez producenta. Miody manuka z zawartością MGO poniżej 500 mg/kg są zazwyczaj zgodne ze stanem faktycznym, zaś deklarowany poziom MGO w przedziale 500 a 750 jest o 33% zaniżony. Na rycinie 3 przedstawiono związki pochodne 5-hydroksymetylofurfuralu.
Wykazuje się współmierne działanie leptozyny z metyloglioksalem. Leptozyna występuje w miodach z nektaru roślin Leptospermum. Mimo zawartości tych dwóch związków i obecności kwasów fenolowych, mechanizm przeciwdrobnoustrojowego działania miodu manuka wciąż nie jest dostatecznie poznany35.
Udokumentowane są właściwości przeciwbakteryjne miodu manuka wobec bakterii Gram-ujemnych i Gram-dodatnich. Dlatego też właściwości tego miodu są wykorzystywane w infekcjach dróg oddechowych, jamy ustnej przewodu pokarmowego, a także w chorobach wirusowych i nowotworowych36.  Niebezpieczne dla człowieka są bakterie jelitowe z rodziny Enterobacteriaceae, które zaliczane są do bakterii beztlenowych. Udowodniono, że miód manuka skutecznie hamuje wzrost pałeczek tych bakterii w granicach 2–16,3%36. Groźną chorobą dla człowieka jest mukowiscydoza. Do bakterii powodujących najczęściej zakażenie należy pałeczka Pseudomonas aeruginosa. Od chorych na mukowiscydozę pacjentów pobrano materiał zakaźny. Naukowcy odnotowali, że miód manuka hamuje wzrost tych bakterii o 4,0–7,3%36. Choroby jamy ustnej są spowodowane zakażeniami bakteryjnymi lub grzybiczymi. Miody manuka o zawartości metyloglioksalu powyżej 400 i 550 skutecznie hamowały namnażanie się bakterii Porphyromonas gingivalis w stężeniu 12,5%37. 
Miód manuka znalazł zastosowanie w leczeniu wirusa grypy i ospy wiecznej. Miód, charakteryzujący się 250 MGO, w stężeniu 0,36% hamował w 50% rozwój grypy H1N1 w komórkach nerki psa38. Z kolei ten sam miód spowodował zahamowanie czerniaka złośliwego MeWo na poziomie 50% w obecności 4,5% miodu39.
Wilczyńska40 w swoich badaniach przedstawiła, że zawartość HMF (5-hydroksymetylofurfuralu) w miodach manuka zakupionych w internecie zawierała się w przedziale od 29,38 do 34,75 mg/kg, co świadczy, że miody te były podgrzewane powyżej krytycznej temperatury lub zbyt długo przechowywane (powyżej 2 lat). Ogólna wartość polifenoli wahała się od 117 do 150 mg GAE na 100 g miodu. Wartości te są zbliżone do ciemnych miodów europejskich, takich jak gryczane, wrzosowe i spadziowe. 
Miody krajowe mają zróżnicowanie działanie przeciwbakteryjne. Są zdolne do hamowania wzrostu ponad 60 szczepów bakterii, w tym tlenowych i beztlenowych, Gram-ujemnych i Gram-dodatnich. Miód posiada ponadto działanie osmotyczne i przeciwzapalne41.  Omawiany produkt pszczeli wykazuje działanie bakteriobójcze przeciwko Salmonella sp. i Escherichia coli42. Opisywany produkt pszczeli znalazł zastosowanie w leczeniu ran, gdyż posiada właściwości przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze. Za zakażenia ran odpowiedzialne są Pseudomonas aeruginosa, bakterie jelitowe i Stenotrophomonas41. Produkt ten znalazł również zastosowanie jako opatrunek, gdyż jego cechy umożliwiają zastosowanie bariery ochronnej między raną i środowiskiem zewnętrznym. Miód zawiera wodę, która stanowi wilgotne środowisko, sprzyjające gojeniu się rany. Ponad to miód nie przy...

Artykuł jest dostępny w całości tylko dla zalogowanych użytkowników.

Jak uzyskać dostęp? Wystarczy, że założysz bezpłatne konto lub zalogujesz się.
Czeka na Ciebie pakiet inspirujących materiałow pokazowych.
Załóż bezpłatne konto Zaloguj się

Przypisy