趙彤 吳黎明 周燕 周紹倫 │文
1 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所;2 姚安縣菖河生態(tài)蜜蜂園科技有限公司
蜂蜜是由工蜂采集的花蜜及其自身分泌物混合而成的一種天然甜味物質(zhì),含有糖、水、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、微量氨基酸、有機(jī)酸、酶類(lèi)、維生素、類(lèi)黃酮及酚類(lèi)等物質(zhì),具有獨(dú)特的功能特性(如抗氧化、抗菌、抗病毒、抗炎、抗突變和抗癌等),有益于人類(lèi)健康[1-5]。菖河塊蜜是姚安縣的特色蜂蜜,是凝固成塊的中蜂蜜,冬蜜中的極品,有“天下第一蜜”之盛譽(yù)[6]。
近年來(lái),由于抗生素的廣泛使用,病原微生物已經(jīng)出現(xiàn)多重耐藥現(xiàn)象,這對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成重大威脅[7]。因此,天然抗菌藥物的研究與開(kāi)發(fā)對(duì)抑制病原微生物的感染與傳播意義重大。自古以來(lái),蜂蜜作為抑菌劑,被應(yīng)用于多種疾病的治療,其抑菌能力與生產(chǎn)方式、蜜源植物、加工技術(shù)、地理環(huán)境緊密相關(guān)[8-12]。蜂蜜對(duì)微生物的抑制機(jī)理主要包括三個(gè)方面:一是蜂蜜含有大量的碳水化合物,高滲透壓會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞脫水死亡;二是蜂蜜中的葡萄糖氧化酶和過(guò)氧化氫均具有抑菌活性;三是來(lái)自蜜源植物的黃酮類(lèi)、酚類(lèi)化合物、揮發(fā)性物質(zhì)和香豆素類(lèi)物質(zhì)對(duì)微生物也具有抑制作用[13]。
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于菖河塊蜜的研究極少。本研究通過(guò)測(cè)定菖河塊蜜對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果,旨在評(píng)價(jià)菖河塊蜜的抑菌活性,為菖河塊蜜的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
菖河塊蜜 姚安縣菖河生態(tài)蜜蜂園科技有限公司;大腸桿菌(Escherichia coli)和金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 北京索萊寶科技有限公司;Luria-Bertani(LB)肉湯培養(yǎng)基和LB 固體營(yíng)養(yǎng)瓊脂北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;培養(yǎng)箱BSD-YX(F)3200 上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司;超凈工作臺(tái)SW-CJ-1D 上海滬凈醫(yī)療器械有限公司。
1.2.1 樣品前處理
將菖河塊蜜于40℃融化,隨后保存在食品級(jí)塑料瓶中,樣品放置于4℃貯存,待測(cè)。
1.2.2 配制培養(yǎng)基
分別稱(chēng)取10 g 和16 g 的LB 肉湯培養(yǎng)基和LB 固體營(yíng)養(yǎng)瓊脂粉于干凈三角瓶中,加入500 mL 純凈水,121℃高壓滅菌15 min。取出后,置于超凈臺(tái)中自然冷卻。待LB 固體營(yíng)養(yǎng)瓊脂液降到50℃左右,在超凈臺(tái)內(nèi)倒板。瓊脂培養(yǎng)板徹底凝固后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),或置于4℃密封保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 活化細(xì)菌
用無(wú)菌水充分溶解細(xì)菌凍干粉制成懸浮液,后全部涂布于瓊脂培養(yǎng)板,將培養(yǎng)皿置于37℃培養(yǎng),直至長(zhǎng)出菌落。用接種環(huán)挑取菌落,涂布于新鮮瓊脂培養(yǎng)板,于37℃培養(yǎng),重復(fù)三次,將細(xì)菌活化復(fù)壯,用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.2.4 抑菌試驗(yàn)
根據(jù)Akram 等[14]的方法稍作修改測(cè)定蜂蜜的抑菌活性。細(xì)菌在液體培養(yǎng)基中于37℃培養(yǎng)18 h,以無(wú)菌水稀釋至107cfu/mL,并取該溶液100 μL 涂布在LB 固體營(yíng)養(yǎng)瓊脂板上,后打孔(d=0.5 cm)。將100 mg 蜂蜜加于其中三個(gè)孔中,同時(shí)在第四個(gè)孔中加入100 mg 無(wú)菌水,然后將培養(yǎng)皿在37℃培養(yǎng)18 h。測(cè)量透明抑制區(qū)的直徑。
使用SPSS 26.0(IBM 公司,美國(guó))對(duì)抑菌直徑數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,顯著性水平為P<0.05。所有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行三次重復(fù),結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
結(jié)合圖1(左)和表1 可知,與無(wú)菌水相比,蜂蜜樣品對(duì)大腸桿菌的抑菌活性非常明顯(P<0.001)。按照抑菌能力由強(qiáng)到弱排序?yàn)辂湵R卡蜂蜜、菖河塊蜜和其他蜂蜜。菖河塊蜜對(duì)大腸桿菌的抑制能力顯著高于其他蜂蜜。
表1 蜂蜜的抑菌能力
圖1 蜂蜜抑菌效果(左:大腸桿菌;右:金黃色葡萄球菌)
結(jié)合圖1(右)和表1 可知,與無(wú)菌水相比,蜂蜜樣品對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌活性非常明顯(P<0.001)。按照抑菌能力由強(qiáng)到弱排序?yàn)辂湵R卡蜂蜜、菖河塊蜜和其他蜂蜜。菖河塊蜜對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌活性與麥盧卡蜂蜜無(wú)顯著差異,但顯著強(qiáng)于其他蜂蜜。
金黃色葡萄球菌和大腸桿菌是兩種常見(jiàn)的胃腸道致病菌[8]。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),菖河塊蜜對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有良好的抑制效果,其中,對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制性強(qiáng)于對(duì)大腸桿菌的抑制性。蜂蜜樣品間不同的抑菌活性,是物理性質(zhì)和化學(xué)成分差異導(dǎo)致,理化性質(zhì)和化學(xué)成分的差異又與其植物種類(lèi)密切相關(guān)。Liu 等[15]的研究表明鬼針草蜂蜜由于具有較高的總酚和類(lèi)黃酮含量,顯示出比其他蜂蜜更強(qiáng)的抑菌效果。甲基乙二醛(Methylglyoxal,MGO)普遍存在于所有蜂蜜中,然而,其含量在麥盧卡蜂蜜中最高,約為普通蜂蜜的100 倍,視為麥盧卡蜂蜜最重要的抗菌物質(zhì)基礎(chǔ),因此麥盧卡蜂蜜具有更強(qiáng)的抗菌效果[16]。不同類(lèi)型和不同地區(qū)的麥盧卡蜂蜜其抗菌特性有所差異,對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌具有廣譜抗菌作用,但對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑制效果更好[2]。
菖河塊蜜對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有良好的抑制效果,其中,對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制性強(qiáng)于對(duì)大腸桿菌的抑制性。菖河塊蜜對(duì)大腸桿菌的抑制能力強(qiáng)于其他蜂蜜,但弱于麥盧卡蜂蜜;對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制能力與麥盧卡蜂蜜無(wú)顯著差異,并顯著強(qiáng)于其他蜂蜜。因此,菖河塊蜜具有治療大腸桿菌和金黃色葡萄球菌相關(guān)疾病的潛力,其臨床效果和量效關(guān)系有待進(jìn)一步研究。