Mật ong Manuka diệt vi khuẩn như thế nào? Khoa học đằng sau MGO

Mật ong Manuka tiêu diệt vi khuẩn theo cách mà hầu hết các loại mật ong khác không làm được, và khẳng định này được kiểm chứng qua các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm chứ không chỉ ghi trên nhãn. Hầu hết mật ong đều có một mức độ tác dụng kháng khuẩn nhất định, nhưng tác dụng này nhẹ và nhanh chóng suy giảm. Mật ong Manuka khác biệt, và nguyên nhân nằm ở hóa học.

Hợp chất đóng vai trò trung tâm là methylglyoxal, thường được biết đến với tên MGO. Nhưng MGO không hoạt động đơn lẻ. Bài viết này giải thích chính xác cách mật ong Manuka tiêu diệt vi khuẩn, vì sao vi khuẩn chưa thể phát triển khả năng kháng lại mật ong và con số MGO trên nhãn thực sự cho bạn biết điều gì.

Những điểm chính

• Mật ong Manuka Úc của Biosota được kiểm nghiệm độc lập tại phòng thí nghiệm, với mức MGO từ 150 đến MGO 2200+. MGO càng cao thì mật ong càng có khả năng làm hỏng và vô hiệu hóa các protein mà vi khuẩn cần để tồn tại ^[1].
• Bốn yếu tố cùng hoạt động: MGO, hàm lượng đường cao hút nước khỏi tế bào vi khuẩn, tính axit tự nhiên của mật ong và hợp chất có tên hydrogen peroxide. Mỗi yếu tố nhắm đến một phần khác nhau của tế bào vi khuẩn ^{[1, 3, 4]}.
• Qua nhiều thập kỷ sử dụng và các thử nghiệm kháng thuốc có chủ đích trong phòng thí nghiệm, chưa có chủng vi khuẩn nào phát triển khả năng kháng mật ong Manuka ^{[5, 6]}.

Điều gì khiến mật ong Manuka khác với mật ong thông thường?

Hầu hết mật ong đều có khả năng làm chậm vi khuẩn ở một mức độ nào đó. Nguyên nhân chính là một hợp chất tự nhiên có tên hydrogen peroxide, được ong tạo ra trong quá trình xử lý mật trong tổ. Khi chuyển mật hoa thành mật ong, ong từ từ giải phóng hợp chất này với hàm lượng thấp, đủ để làm chậm sự phát triển của vi khuẩn mà không gây tổn thương cho da hay mô ^{[1, 4]}.

Mật ong Manuka cũng có tác dụng này. Nhưng mật ong còn có một hệ thống thứ hai hoạt động độc lập với hệ thống thứ nhất.

Để tìm ra chất này, các nhà nghiên cứu đã dùng một chất phá hủy hydrogen peroxide. Khi họ thêm chất đó vào hầu hết các loại mật ong, tác dụng kháng khuẩn giảm mạnh. Khi thêm vào mật ong Manuka, tác dụng kháng khuẩn hầu như không thay đổi ^[4]. Phần lớn hoạt tính mạnh của mật ong Manuka đến từ một chất khác chứ không phải hydrogen peroxide. Chất đó là MGO.

Mật ong Manuka chứa nhiều MGO hơn hẳn mọi loại mật ong khác. Mật ong thông thường thường chỉ chứa từ 1,6 đến 24 mg/kg ^[1]. Mật ong Manuka Úc của Biosota được kiểm nghiệm độc lập tại phòng thí nghiệm, với mức MGO từ 150 đến MGO 2200+. Sự khác biệt đó giải thích vì sao mật ong Manuka phát huy tác dụng trong những trường hợp các loại mật ong khác không hiệu quả.

MGO tấn công vi khuẩn như thế nào

MGO không được thêm vào mật ong Manuka. MGO hình thành tự nhiên trong quá trình mật ong chín. Các cây tạo ra mật ong Manuka, được gọi là Leptospermum, chứa một hợp chất tự nhiên trong mật hoa. Hợp chất này từ từ chuyển hóa thành MGO khi mật ong chín ^[1].

Úc là nơi sinh sống của hơn 80 loài Leptospermum bản địa. Một số giống có hoạt tính kháng khuẩn cao nhất, bao gồm Leptospermum liversidgei, Leptospermum Whitei và Leptospermum Polygalifolium, chỉ có thể tìm thấy ở Úc. Hàm lượng hợp chất này trong hoa nguồn càng cao thì mật thành phẩm càng chứa nhiều MGO.

Khi MGO đến được tế bào vi khuẩn, nó liên kết với các thành phần cấu tạo cụ thể bên trong protein của tế bào và khóa chúng ở trạng thái cố định, không hoạt động. ^[1]. Protein là công cụ vi khuẩn sử dụng để phát triển, phân chia, xây dựng thành ngoài và xử lý chất dinh dưỡng. Khi đủ số lượng protein bị vô hiệu hóa, tế bào ngừng hoạt động và chết.

Cơ chế này phụ thuộc vào loại vi khuẩn. Với Staphylococcus aureus, loại vi khuẩn gây ra nhiều ca nhiễm trùng da và vết thương, MGO ngăn quá trình phân chia tế bào giữa chừng. Tế bào bắt đầu phân tách nhưng không thể hoàn tất quá trình ^[1]. Với Pseudomonas aeruginosa, loại vi khuẩn thường gặp trong các ca nhiễm trùng vết thương và phổi, MGO làm tổn thương một protein bảo vệ quan trọng ở thành ngoài của vi khuẩn, khiến thành bị phá vỡ và tế bào chết ^[1].

Nghiên cứu cũng xác nhận rằng mật ong Manuka nguyên chất gây tổn thương tế bào vi khuẩn nhiều hơn MGO tinh khiết đơn thuần ^[2]. Toàn bộ mật ong, chứ không chỉ hàm lượng MGO, tạo nên toàn bộ tác dụng kháng khuẩn.

Di truyền học của vi khuẩn cũng xác nhận điều này. Vi khuẩn thiếu enzyme tự nhiên dùng để trung hòa MGO dễ bị mật ong Manuka tác động hơn đáng kể, cho thấy vai trò của MGO trong quá trình tiêu diệt là cốt yếu, chứ không phải ngẫu nhiên ^[2].

Các cơ chế hỗ trợ: Thẩm thấu, pH thấp và hydrogen peroxide

MGO là yếu tố tác động chính. Các thành phần khác của mật ong hỗ trợ tác động này.

Mật ong chứa khoảng 80% đường, tạo nên môi trường có hàm lượng đường rất cao và ít nước. Khi vi khuẩn tiếp xúc với mật ong, nồng độ đường cao sẽ hút nước ra khỏi tế bào vi khuẩn. Không có nước, tế bào không thể hoạt động và sẽ chết ^[1]. Đặc tính này có ở mọi loại mật ong, nhưng trong mật ong Manuka, nó hoạt động cùng với MGO chứ không phải là yếu tố chính.

Mật ong Manuka cũng có tính axit tự nhiên, với độ pH từ 3.2 đến 4.5 ^[3]. Để hiểu rõ hơn, hầu hết vi khuẩn gây bệnh phát triển tốt nhất trong điều kiện gần trung tính. Với độ axit của mật ong Manuka, hoạt động bên trong của hầu hết vi khuẩn bị rối loạn: quá trình xử lý chất dinh dưỡng chậm lại, và khả năng duy trì hoạt động bình thường của tế bào bị suy giảm.

Hydrogen peroxide bổ sung lớp tác động thứ ba. Đây là yếu tố thứ cấp trong mật ong Manuka, như các thí nghiệm trước đó xác nhận, nhưng vẫn đóng vai trò thực sự trong tác động tổng thể ^[4].

Kết quả là có bốn cơ chế riêng biệt cùng hoạt động. Mỗi cơ chế nhắm vào một bộ phận khác nhau của tế bào vi khuẩn. Vi khuẩn không có một điểm yếu duy nhất để thích nghi và vượt qua.

Vì sao vi khuẩn không thể phát triển khả năng kháng mật ong Manuka

Hầu hết kháng sinh hoạt động bằng cách nhắm vào một bộ phận cụ thể của tế bào vi khuẩn: một enzyme, một protein thành tế bào hoặc một quá trình bên trong. Vi khuẩn kháng thuốc bằng cách thay đổi mục tiêu đó. Đây là một dạng thích nghi tiến hóa có thể kiểm soát được.

Mật ong Manuka không tạo điều kiện đó cho vi khuẩn. Để trở nên kháng lại, vi khuẩn sẽ phải đồng thời thay đổi cách protein hoạt động, cách thành tế bào được cấu tạo, cách nó phân chia và cách loại bỏ MGO khỏi bên trong nó ^[4]. Chưa ghi nhận mức độ thay đổi đồng thời và phối hợp ở nhiều hệ thống như vậy.

Bằng chứng củng cố nhận định này. Một tổng quan năm 2020 về các nghiên cứu lâm sàng cho thấy vi khuẩn vốn đã kháng nhiều loại kháng sinh dễ bị mật ong Manuka tác động tương tự như vi khuẩn hoàn toàn không kháng kháng sinh ^[5]. Khả năng kháng kháng sinh không đem lại lợi thế nào trước mật ong Manuka. Một nghiên cứu riêng xác nhận rằng chưa từng ghi nhận tình trạng kháng lại tác dụng tiêu diệt của mật ong Manuka ^[2]. Các nhà nghiên cứu cũng cố tình tìm cách tạo ra tình trạng kháng thuốc bằng cách cho vi khuẩn tiếp xúc với nồng độ mật ong thấp qua nhiều thế hệ. Không thí nghiệm nào trong số này tạo ra vi khuẩn kháng mật ong ^[6].

Để biết chi tiết lâm sàng về cách điều này áp dụng với MRSA, C. difficile và các bệnh nhiễm trùng vết thương kháng kháng sinh, hãy xem Lợi ích của mật ong Manuka trong điều trị các bệnh nhiễm trùng kháng kháng sinh.

MGO cao hơn có đồng nghĩa với hoạt tính kháng khuẩn mạnh hơn không?

Với hầu hết vi khuẩn thì có. Nhưng có một ngoại lệ đáng chú ý.

Các nhà nghiên cứu đo lường mức độ tương quan giữa nồng độ MGO và khả năng kháng khuẩn trên các loài khác nhau. Với E. coli, mối tương quan mạnh (r = -0.87). Với Enterococcus faecalis, mối tương quan còn mạnh hơn (r = -0.94). Với Staphylococcus aureus, mối tương quan ở mức vừa phải (r = -0.54). Với Pseudomonas aeruginosa, không có mối tương quan đáng kể ^[7].

Nồng độ cần thiết để ngăn vi khuẩn phát triển cũng xác nhận điều này. MGO tinh khiết cần đạt 128 mg/L để ngăn S. aureus và E. coli phát triển. Để ngăn P. aeruginosa, cần 512 mg/L, gấp bốn lần ^[7]. Việc bổ sung tối đa 1,000 mg/kg MGO vào mật ong thông thường rồi thử nghiệm trên P. aeruginosa hầu như không làm thay đổi kết quả ^[8].

Với P. aeruginosa, chỉ số MGO trên nhãn không phải là yếu tố then chốt. Điều quan trọng là toàn bộ thành phần của mật ong.

Đối với hầu hết các vi khuẩn khác có ý nghĩa lâm sàng, MGO cao hơn đồng nghĩa với khả năng kháng khuẩn mạnh hơn. Các hợp chất tự nhiên trong mật ong nguyên chất cũng góp phần tạo nên hiệu quả, và mật ong nguyên chất luôn vượt trội hơn MGO tinh khiết ở cùng nồng độ ^[4].

Nghiên cứu mới nhất cho thấy gì (2023-2026)

Khoa học về cơ chế hoạt động của mật ong Manuka vẫn đang tiếp tục phát triển.

Một nghiên cứu năm 2023 đăng trên tạp chí Frontiers in Cellular and Infection Microbiology đã thử nghiệm mật ong Manuka kết hợp với kháng sinh thông thường trên ba loài Staphylococcus. Trong hầu hết các phối hợp được thử nghiệm, mật ong giúp kháng sinh phát huy hiệu quả cao hơn so với khi mỗi tác nhân được dùng riêng lẻ ^[9].

Một bài tổng quan năm 2024 trên tạp chí AIMS Microbiology xác nhận rằng khả năng kháng khuẩn của mật ong Manuka đến từ nhiều yếu tố phối hợp với nhau, bao gồm các hợp chất thực vật tự nhiên trong mật ong và nồng độ MGO của mật ong ^[10]. Một hợp chất riêng biệt có tên leptosperin chỉ có trong mật ong thuộc chi Leptospermum và được dùng làm dấu hiệu tự nhiên để nhận biết mật ong Manuka thật. Nghiên cứu ban đầu cho thấy hợp chất này cũng có thể góp phần tạo nên tác dụng kháng khuẩn và chống viêm, cùng với MGO ^[1].

Một hướng nghiên cứu mới nổi cho thấy MGO cũng có thể tương tác với hệ miễn dịch của cơ thể. Bằng chứng ban đầu cho thấy các hợp chất biến đổi bởi MGO trong mật ong có thể kích hoạt một nhóm tế bào miễn dịch chuyên biệt ở da và niêm mạc, bổ sung khía cạnh miễn dịch cho đặc tính kháng khuẩn của Manuka. Vào thời điểm bài viết được soạn, nghiên cứu ban đầu này chưa được xác nhận độc lập; đây là lĩnh vực đáng theo dõi, chưa phải kết luận đã được xác lập ^[11].

Khám phá đầy đủ lợi ích của mật ong Manuka Biosota đối với sức khỏe, từ sức khỏe đường ruột và hệ miễn dịch đến chăm sóc vết thương và hỗ trợ làn da.

Câu hỏi thường gặp: Những thắc mắc phổ biến về mật ong Manuka và vi khuẩn

Mật ong Manuka có tiêu diệt được mọi loại vi khuẩn không?

Mật ong Manuka có tác dụng với nhiều loại vi khuẩn, bao gồm Staphylococcus aureus, E. coli và E. faecalis. Một số vi khuẩn, đặc biệt là Pseudomonas aeruginosa, phản ứng kém hơn với MGO. Với những loài này, toàn bộ thành phần của mật ong, bao gồm hàm lượng đường, độ axit và các hợp chất thực vật tự nhiên, quan trọng hơn chỉ riêng cấp độ MGO ^{[7, 8]}.

Tôi cần mật ong có mức MGO nào để có tác dụng kháng khuẩn?

MGO 250+ mg/kg là mức thường được trích dẫn để đảm bảo khả năng kháng khuẩn đáng tin cậy trong các ứng dụng chăm sóc vết thương và răng miệng ^[12]. Với tình trạng nhiễm trùng da và những trường hợp cần tác dụng mạnh hơn, nên dùng MGO 1200+. Xem Mật ong Manuka dùng cho vết thương và vết loét để biết hướng dẫn thực tế.

Tôi có thể dùng mật ong Manuka thay cho kháng sinh không?

Không. Mật ong Manuka không thay thế kháng sinh được kê đơn. Nghiên cứu cho thấy mật ong có thể tăng cường hiệu quả của kháng sinh khi được sử dụng kết hợp ^[9], nên đây là sản phẩm hỗ trợ chứ không phải sản phẩm thay thế. Luôn tham khảo ý kiến chuyên gia chăm sóc sức khỏe trước khi thay đổi bất kỳ kế hoạch điều trị nào.

Nhiệt có phá hủy tác dụng kháng khuẩn không?

MGO ổn định với nhiệt tốt hơn hydrogen peroxide. Hoạt tính kháng khuẩn của MGO vẫn được duy trì sau các phương pháp xử lý nhiệt có thể phá hủy những hợp chất khác trong mật ong ^[1]. Mật ong Manuka Biosota được chiết xuất lạnh và không bao giờ qua xử lý nhiệt. Xem thêm Lợi ích kháng khuẩn của mật ong Manuka đối với nhiễm trùng da để biết hướng dẫn sử dụng ngoài da.

Tài liệu tham khảo

1. Roberts và cộng sự, “Về tác dụng kháng khuẩn của mật ong Manuka: Những hiểu biết về cơ chế”, Đại học Cardiff: https://orca.cardiff.ac.uk/id/eprint/134665/1/RRB-75754-on-the-antibacterial-effects-of-manuka-honey--mechanistic-in_102915%20(1).pdf
2. Pettit và cộng sự, “Mật ong Manuka có hoạt tính kháng khuẩn phổ rộng”, mSystems 2020: https://journals.asm.org/doi/10.1128/msystems.00106-20
3. Cơ chế kháng khuẩn và nghiên cứu về độ pH, PLOS ONE: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0224495
4. Maddocks và cộng sự, “Hoạt tính kháng khuẩn của mật ong Manuka và các thành phần của mật ong”, PMC 2018: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6613335/
5. Nolan và cộng sự, Tổng quan hệ thống về độ nhạy của vi khuẩn đa kháng thuốc với mật ong, PMC 2020: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7693943/
6. Johnston và cộng sự, “Tổng quan về công dụng điều trị của mật ong Manuka”, Frontiers in Microbiology 2016: https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2016.00569/full
7. Sherburn và cộng sự, “Tương quan giữa MGO và hoạt tính cùng dữ liệu MIC”, PLOS ONE 2022: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9333225/
8. Sherburn và cộng sự, “Thí nghiệm bổ sung MGO”, PLOS ONE 2022: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0272376
9. Alkathiri và cộng sự, “Mật ong Manuka kết hợp với kháng sinh”, Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 2023: https://www.frontiersin.org/journals/cellular-and-infection-microbiology/articles/10.3389/fcimb.2023.1219984/full
10. “Hoạt tính kháng khuẩn của mật ong Manuka: Tổng quan đa thành phần”, AIMS Microbiology 2024: https://www.aimspress.com/article/doi/10.3934/microbiol.2024015?viewType=HTML
11. Viện Malaghan, “Tế bào MAIT và mật ong Manuka” (tóm tắt nghiên cứu trên Food & Function; chưa xác minh độc lập bài báo gốc): https://www.malaghan.org.nz/news-and-resources/news/mait-cells-and-manuka-honey-scientists-uncover-novel-antibacterial-mechanism
12. Ngưỡng MGO tham chiếu của Manuka Úc: https://www.australiasmanuka.com.au/mgo-manuka-honey/