蜂蜜的微生物学：一首甜蜜的生命交响曲

蜂蜜是由多种蜜蜂制成的复杂物质，通常以其甜味和健康益处而闻名。事实上，几代人以来，人类一直在使用蜂蜜，有时被称为液体黄金，来缓解感冒症状和促进伤口愈合，理由是它的抗炎、抗氧化和抗菌特性。这些说法有科学依据吗？如果有，蜂蜜的药用特性是什么

虽然公众可能会将蜂蜜视为一种常见的杂货店商品，但它也是多种微生物的家园，这些微生物基本上会在粘性物质中产生局部微生物群。在考虑人类消费、健康和福祉时，这些微生物的存在提出了几个重要问题。例如，生蜂蜜、巴氏消毒蜂蜜或消费者年龄特别小的蜂蜜可以安全食用吗？深入研究蜂蜜的微生物学，揭示影响其微生物组成的因素，并探索其对人类健康的影响

蜂蜜的成分及其与微生物的关系

蜂蜜主要由糖、水和蜜蜂产生的各种有机化合物组成。最著名的蜜蜂物种意大利蜜蜂（Apis mellifera）已被西方农民种植，用于大规模生产蜂蜜出售。然而，还有其他8种公认的产蜜蜜蜂，包括中华蜜蜂和黑腹蜜蜂

在一个复杂的生物过程中，蜜蜂利用花蜜和蜜露的外部来源，将麦芽糖和蔗糖酶促转化为蜂蜜中的主要糖：果糖和葡萄糖。作为一种有吸引力的糖来源，蜂蜜可以成为各种微生物的家园，包括芽孢杆菌、克雷伯氏菌、酵母菌和曲霉。这些微生物是通过蜜蜂的消化道和环境（空气、土壤、灰尘、植物）引入的。因此，蜂蜜中的微生物多样性会因多种因素而发生显著变化，包括蜜蜂的微生物组、花蜜的花源、蜂巢的地理位置和环境条件

一些微生物可能是有益的。例如，一些细菌会产生乳酸等化合物，这有助于蜂蜜的酸度和防腐性。而其他微生物可能是不受欢迎的。酵母，如酵母菌和念珠菌，可能存在于含水量高的蜂蜜批次中，并可能导致蜂蜜变质

蜜蜂肠道微生物组在蜂蜜的加工和化学成分中起着重要作用。全球蜜蜂肠道中保存着两大类乳酸菌，即乳杆菌和双歧杆菌。这些细菌有助于蜂蜜中的酸度、益生菌性质和抗菌肽。在蜜蜂肠道中发现的其他对蜜蜂健康有益的种群包括肠杆菌属、克雷伯氏菌属、柠檬酸杆菌属和沙雷氏菌属

如果这些有益的种群受到干扰，就会改变蜜蜂的健康状况，使其容易受到感染，最终导致蜂巢坍塌。例如，烟曲霉是一种众所周知的机会性真菌病原体，可以感染免疫功能低下的人群，当从受污染的花蜜中带入蜜蜂幼虫时，也会影响蜜蜂幼虫，导致石炭病

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蜂蜜的抗菌特性是什么

尽管这些微生物的含量很低，但蜂蜜的天然成分创造了一个不适合微生物生长的环境。工蜂在其头部的下咽腺分泌器官中产生一种名为葡萄糖氧化酶的酶。葡萄糖氧化酶将葡萄糖转化为过氧化氢（H2O2）和水

在蜂蜜制作过程中，酶与工蜂收集并带回蜂巢的花蜜一起被反刍。然后，H2O2仍被困在蜂蜜本身中，产生相对较低的pH值，并起到天然防腐剂的作用。这种低pH值，加上蜂蜜的高糖和低水分含量（渗透效应），形成了一种天然屏障，可以防止大多数有害细菌的生长

尽管如此，不同蜂蜜来源的酸度会根据季节性植物群和蜂箱用于生产蜂蜜的资源而变化。蜜蜂采集的花蜜的环境来源也会影响蜂蜜的微生物组成。不同的花朵产生具有不同化学成分的花蜜。因此，根据地区花卉种群，全球有300种独特的蜂蜜口味得到认可。美国蜜蜂的花蜜来源包括加利福尼亚州的鳄梨花；在纽约和中西部部分地区发现的荞麦花，以及在佛罗里达州、德克萨斯州部分地区和南加州发现的柑橘花

一种众所周知的单花蜂蜜（一种由单一花源的花蜜和花粉产生的蜂蜜）是麦卢卡蜂蜜，它将其花蜜来源归因于原产于澳大利亚和新西兰的Leptospermum scoparium的麦卢卡花

麦卢卡蜂蜜因其抗炎和抗菌特性而受到吹捧，部分原因是麦卢卡花蜜中含有一种名为甲基乙二醛（MGO）的化合物，该化合物由二羟基丙酮（DHA）制成。MGO浓度的增加与更强的抗菌作用呈正相关。然而，研究表明，麦卢卡蜂蜜还有其他特性，包括H2O2和渗透效应，这使得整个产品比其任何单个部分都更有效

发表在mSystems杂志上的一篇文章评估了与单独使用人工蜂蜜和MGO相比，麦卢卡蜂蜜对铜绿假单胞菌的整体抗菌效果，发现麦卢卡蜂蜜的非过氧化物抗菌活性（NPA）不如蜂蜜整体时所表现出的抗菌效果强。

更具体地说，转录组学分析发现，与对照组相比，经麦卢卡蜂蜜处理的铜绿假单胞杆菌上调了与抗生素耐药性和易感性以及噬菌体/转座子相关的基因。这些发现表明，麦卢卡蜂蜜可以影响铜绿假单胞菌不同基因激活途径的转录上调。更重要的是，这些和其他研究的结果表明，蜂蜜本身有多个方面有助于其抗菌和潜在的药用特性

实际上，目前还没有关于麦卢卡蜂蜜消费对治疗糖尿病、肠道健康或癌症等人类健康疾病的影响的明确研究，关于麦卢卡蜜对改善人类伤口愈合和抵御感染的影响的研究也有限。尽管如此，在一项临床试验中，麦卢卡蜂蜜的使用被认为可以减轻化疗治疗的癌症患者的咽喉疼痛，但未观察到这种治疗优于目前的最佳支持治疗。该研究最终呼吁进一步的研究，重点是了解蜂蜜作为临床使用的治疗缓解替代品而不是阿片类药物的潜力

蜂蜜中的微生物会引起疾病吗

经过最少加工的蜂蜜往往能保留更多的天然微生物多样性。这种未经巴氏消毒的形式也被称为“生蜂蜜”。生蜂蜜经过过滤，从蜂箱中去除坚硬的蜂巢碎片，但蜂蜜将保持浑浊，含有蜜蜂在酶消化过程中产生的许多微生物和潜在的抗氧化剂

生蜂蜜对花粉过敏的人来说风险更大。由于加工过程明显减少，生蜂蜜中仍然可以发现花粉，在极端情况下甚至可能导致过敏性休克。蜜蜂用来构建蜂蜡以构建蜂箱的腺蛋白的存在是另一个过敏问题

相比之下，由于加工过程中使用的高温，巴氏消毒蜂蜜的微生物负荷通常会降低。巴氏消毒蜂蜜将经过显著的热休克处理和过滤，这可能会去除一些被认为对人类肠道健康有益的微生物

蜂蜜的储存方式也会显著影响其微生物组成，暴露在水分、热量和空气中会促进微生物生长和腐败。例如，一项关于土耳其安纳托利亚栗子和杜鹃花蜂蜜生物活性的研究测试了对8种微生物（金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、幽门螺杆菌、大肠杆菌、阴沟肠杆菌、铜绿假单胞菌、热带念珠菌和白色念珠菌）的抗菌活性，并观察到对少数微生物的中度抑制，如幽门螺杆菌和金黄色葡萄菌、白色念珠菌和热带念珠菌

无论蜂蜜的加工和储存方式如何，在食用蜂蜜时都应该考虑几个健康问题。其中最主要的是，生蜂蜜和巴氏消毒蜂蜜都可能含有少量的肉毒杆菌细菌，肉毒杆菌可以产生肉毒杆菌毒素，这是一种神经毒素，在神经肌肉接头起乙酰胆碱抑制剂的作用，可导致瘫痪。如果不及时治疗，肉毒中毒可能是致命的。C.肉毒杆菌天然存在于土壤、岩石和海洋环境中（主要以孢子形式）。因此，通过灰尘或花粉将肉毒杆菌引入蜂箱被认为是罕见的，但并非不可能

如果及早发现，成人肉毒杆菌中毒可以通过注射肉毒杆菌抗毒素或胃肠道去污（即洗胃或诱导呕吐）来治疗。然而，如果病情进展到瘫痪，就无法逆转

与成人相比，1岁以下儿童接触肉毒杆菌的结果可能很严重，进展速度更快。在6个月以下的儿童中，消化和粘膜免疫系统仍在发育。因此，肉毒杆菌可以在婴儿肠道环境中定植，导致肠道不动和肌肉麻痹。一些卫生机构建议12个月以下的儿童不要食用蜂蜜（生蜂蜜或巴氏消毒蜂蜜），以防止婴儿肉毒杆菌中毒的潜在发作

蜂蜜的微生物学揭示了这种天然甜味剂中共存的微生物的迷人世界。从有益的益生菌到潜在的扩展抗菌特性，蜂蜜不仅是一种烹饪乐趣，也是一种具有巨大健康益处的显著物质。随着我们继续探索蜂蜜微生物学的深度，我们可能会发现这种黄金灵丹妙药所提供的更多秘密

Journal information: mSystems