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 thể, và điều này được xác nhận qua các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm chứ không chỉ trên nhãn. Hầu hết các loại mật ong đều có tác dụng kháng khuẩn, nhưng nhẹ và nhanh chóng mất đi. Mật ong manuka khác biệt, và lý do là hóa học.

Hợp chất trung tâm là methylglyoxal, hay còn gọi là MGO. Nhưng MGO không hoạt động một mình. Bài viết này giải thích chính xác cách mật ong manuka tiêu diệt vi khuẩn, lý do tại sao vi khuẩn không thể phát triển khả năng kháng lại nó, và con số MGO trên nhãn thực sự cho bạn biết điều gì.

Những điểm chính cần nhớ

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

Điều gì làm cho mật ong Manuka khác biệt so với mật ong thông thường?

Hầu hết các loại mật ong đều có khả năng làm chậm vi khuẩn. Lý do chính là một hợp chất tự nhiên gọi là hydrogen peroxide, được ong tạo ra trong quá trình xử lý tổ. Khi ong biến mật hoa thành mật ong, chúng giải phóng hợp chất này từ từ ở mức thấp, đủ để làm chậm sự phát triển của vi khuẩn mà không gây hại cho da hoặc mô. ^{[1, 4]}.

Mật ong manuka cũng làm điều này. Nhưng nó còn có một hệ thống thứ hai hoạt động độc lập với hệ thống đầu tiên.

Để tìm ra nó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một chất phá hủy hydrogen peroxide. Khi họ thêm chất này vào hầu hết các loại mật ong, hiệu quả kháng khuẩn giảm mạnh. Khi họ thêm vào mật ong manuka, hiệu quả kháng khuẩn hầu như không thay đổi. ^[4]Một thứ khác ngoài hydrogen peroxide chịu trách nhiệm cho phần lớn hiệu quả của manuka. Thứ đó chính là MGO.

Mật ong Manuka chứa nhiều MGO hơn bất kỳ loại mật ong nào 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 trong phòng thí nghiệm với mức MGO từ 150 đến 2200+. Sự khác biệt này giải thích tại sao mật ong manuka có hiệu quả trong khi các loại mật ong khác lại không.

Cách MGO tấn công vi khuẩn

MGO không được thêm vào mật ong manuka. Nó hình thành tự nhiên trong quá trình trưởng thành. Các cây tạo ra mật ong manuka, được gọi là Leptospermum, chứa một hợp chất tự nhiên trong mật hoa của chúng, hợp chất này dần chuyển hóa thành MGO khi mật ong trưởng thành. ^[1].

Úc là nơi sinh sống của hơn 80 loài Leptospermum bản địa. Một số giống có giá trị dược liệu cao nhất của chúng tôi, bao gồm Leptospermum liversidgei, Leptospermum Whitei và Leptospermum Polygalifolium, không được tìm thấy ở bất kỳ nơi nào khác trên thế giới. Càng nhiều hợp chất này trong hoa nguồn, thì càng nhiều MGO trong mật ong thành phẩm.

Khi MGO tiếp cận tế bào vi khuẩn, nó liên kết với các khối xây dựng cụ thể bên trong protein của tế bào và khóa chúng ở vị trí cố định, không hoạt động. ^[1]. Protein là công cụ mà vi khuẩn sử dụng để phát triển, phân chia, xây dựng thành tế bào ngoài và xử lý dinh dưỡng. Khi đủ protein bị vô hiệu hóa, tế bào ngừng hoạt động và chết.

Cách thức này phụ thuộc vào loại vi khuẩn. Đối với Staphylococcus aureus, vi khuẩn gây nhiều nhiễm trùng da và vết thương, MGO ngăn chặn sự phân chia tế bào ở giữa chu kỳ. Tế bào bắt đầu phân tách nhưng không thể hoàn thành quá trình. ^[1]. Đối với Pseudomonas aeruginosa, vi khuẩn phổ biến trong các vết thương và nhiễm trùng phổi, MGO làm hỏng một protein bảo vệ quan trọng ở thành ngoài của vi khuẩn, khiến thành tế bào 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 so với MGO tinh khiết đơn thuần. ^[2]. Mật ong hoàn chỉnh, không chỉ thành phần MGO, tạo nên hiệu quả kháng khuẩn toàn diện.

Di truyền học vi khuẩn cũng xác nhận điều này. Vi khuẩn thiếu enzyme tự nhiên để trung hòa MGO dễ bị tổn thương hơn nhiều với mật ong Manuka, cho thấy vai trò của MGO trong quá trình tiêu diệt là trung tâm, không phải ngẫu nhiên. ^[2].

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

MGO là yếu tố chính. Phần còn lại của cấu trúc mật ong hoạt động hỗ trợ cùng với nó.

Mật ong chứa khoảng 80% đường, tạo ra môi trường có nồng độ đường cao và lượng nước thấp. Khi vi khuẩn tiếp xúc với mật ong, nồng độ đường cao kéo nước ra khỏi tế bào vi khuẩn. Thiếu nước, tế bào không thể hoạt động và chết. ^[1]. Tất cả các loại mật ong đều có đặc tính này, nhưng trong mật ong Manuka, nó hoạt động cùng với MGO thay vì là yếu tố chính.

Mật ong Manuka cũng có tính axit tự nhiên, với mức pH từ 3,2 đến 4,5 ^[3]Để đặt điều đó vào bối cảnh, hầu hết các vi khuẩn gây bệnh phát triển tốt nhất trong điều kiện gần trung tính. Ở mức độ axit của mật ong Manuka, các hoạt động bên trong của hầu hết vi khuẩn bị phá vỡ: quá trình xử lý dinh dưỡng chậm lại và khả năng duy trì chức năng bình thường của tế bào bị suy giảm.

Hydrogen peroxide tạo thêm một lớp thứ ba. Đây là một yếu tố phụ trong mật ong Manuka, như các thí nghiệm trước đó đã xác nhận, nhưng nó vẫn đóng vai trò thực sự trong hiệu quả tổng thể. ^[4].

Kết quả là bốn cơ chế riêng biệt hoạt động đồng thời. Mỗi cơ chế nhắm vào một phần khác nhau của tế bào vi khuẩn. Không có điểm yếu duy nhất nào để vi khuẩn có thể thích nghi.

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

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

Mật ong Manuka không cho vi khuẩn cơ hội đó. Để trở nên kháng, một vi khuẩn cần thay đổi cách các protein hoạt động, cách thành tế bào được cấu tạo, cách phân chia và cách loại bỏ MGO khỏi bên trong, tất cả cùng một lúc. ^[4]Mức độ thay đổi đồng thời, phối hợp trên nhiều hệ thống như vậy chưa từng được quan sát.

Bằng chứng củng cố điều này. Một tổng quan năm 2020 về các nghiên cứu lâm sàng cho thấy vi khuẩn đã kháng nhiều loại kháng sinh vẫn có độ nhạy tương tự với mật ong Manuka như vi khuẩn không kháng kháng sinh. ^[5]Kháng kháng sinh không mang lại lợi thế nào chống lại mật ong Manuka. Một nghiên cứu riêng biệt xác nhận rằng chưa từng có tài liệu nào ghi nhận sự kháng lại tác dụng diệt khuẩn của mật ong Manuka. ^[2]Các nhà nghiên cứu cũng đã cố ý thử tạo ra sự kháng bằng cách cho vi khuẩn tiếp xúc với nồng độ mật ong thấp trong nhiều thế hệ. Không có vi khuẩn kháng nào xuất hiện từ các thí nghiệm này. ^[6].

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

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

Đối với hầu hết vi khuẩn, có. Nhưng có một ngoại lệ đáng chú ý.

Các nhà nghiên cứu đã đo mức độ liên kết giữa nồng độ MGO và sức mạnh kháng khuẩn trên các loài khác nhau. Đối với E. coli, liên kết mạnh (r = -0,87). Đối với Enterococcus faecalis còn mạnh hơn (r = -0,94). Đối với Staphylococcus aureus là trung bình (r = -0,54). Đối với Pseudomonas aeruginosa không có liên kết có ý nghĩa. ^[7].

Nồng độ cần thiết để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn xác nhận điều này. MGO tinh khiết cần 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 thêm tới 1.000 mg/kg MGO bổ sung vào mật ong tiêu chuẩn và thử nghiệm với P. aeruginosa hầu như không làm thay đổi kết quả. ^[8].

Đối với P. aeruginosa, con số MGO trên nhãn không phải là yếu tố then chốt. Điều quan trọng là toàn bộ ma trận mật ong.

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

Những gì Nghiên cứu Mới nhất Cho thấy (2023-2026)

Khoa học về cách mật ong Manuka hoạt động vẫn tiếp tục phát triển.

Một nghiên cứu năm 2023 được công bố trên Frontiers in Cellular and Infection Microbiology đã thử nghiệm mật ong Manuka kết hợp với kháng sinh thông thường chống lại ba loài Staphylococcus. Trong hầu hết các kết hợp được thử nghiệm, mật ong đã làm cho kháng sinh hiệu quả hơn so với khi mỗi tác nhân được sử dụng riêng lẻ. ^[9].

Một bài đánh giá năm 2024 trên AIMS Microbiology xác nhận rằng sức mạnh kháng khuẩn của mật ong Manuka đến từ nhiều yếu tố phối hợp, bao gồm các hợp chất thực vật tự nhiên trong mật ong và nồng độ MGO của nó. ^[10]Một hợp chất riêng biệt, gọi là leptosperin, chỉ có trong mật ong Leptospermum và là dấu hiệu tự nhiên của mật ong Manuka thật. Nghiên cứu ban đầu cho thấy nó cũng có thể góp phần vào hiệu quả kháng khuẩn và chống viêm cùng với MGO. ^[1].

Một dòng nghiên cứu mới cho thấy MGO cũng có thể tương tác với hệ thống miễn dịch của cơ thể. Bằng chứng ban đầu chỉ ra rằng các hợp chất được biến đổi bởi MGO trong mật ong có thể kích hoạt một nhóm tế bào miễn dịch chuyên biệt ở da và màng nhầy, bổ sung một khía cạnh miễn dịch cho các đặc tính kháng khuẩn của Manuka. Nghiên cứu chính chưa được xác nhận độc lập tại thời điểm viết; đây là một lĩnh vực cần theo dõi, chưa phải kết luận cuối cùng. ^[11].

Khám phá toàn bộ các lợi ích sức khỏe của mật ong Biosota Manuka, từ sức khỏe đường ruột và miễn dịch đến chăm sóc vết thương và hỗ trợ da.

Câu hỏi thường gặp: Các câu hỏi phổ biến về mật ong Manuka và vi khuẩn

Mật ong Manuka có tiêu diệt được tất cả vi khuẩn không?

Mật ong Manuka hoạt động chống lại nhiều loại vi khuẩn, bao gồm Staphylococcus aureus, E. coli và E. faecalis. Một số vi khuẩn, đặc biệt là Pseudomonas aeruginosa, phản ứng yếu hơn với MGO. Đối với các loài này, toàn bộ cấu trúc mật ong, bao gồm hàm lượng đường, độ axit và các hợp chất thực vật tự nhiên, quan trọng hơn chỉ riêng mức độ MGO. ^{[7, 8]}.

Tôi cần mức MGO nào để có hiệu quả kháng khuẩn?

MGO 250+ mg/kg là mức thường được trích dẫn cho hiệu quả kháng khuẩn đáng tin cậy trong các ứng dụng chăm sóc vết thương và miệng ^[12]. Đối với các trường hợp nhiễm trùng da và các nhu cầu sử dụng cao hơn, MGO 1200+ được khuyến nghị. Xem Mật ong Manuka cho vết thương và loét để có hướng dẫn thực tế.

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

Không. Mật ong Manuka không thay thế cho kháng sinh được kê đơn. Nghiên cứu cho thấy nó có thể tăng cường hiệu quả của kháng sinh khi được sử dụng cùng nhau. ^[9], làm cho nó là một bổ sung thay vì thay thế. Luôn tham khảo ý kiến chuyên gia y tế trước khi thay đổi bất kỳ kế hoạch điều trị nào.

Tác dụng kháng khuẩn có bị phá hủy bởi nhiệt không?

MGO ổn định với nhiệt hơn so với hydrogen peroxide. Hoạt tính kháng khuẩn của nó vẫn nguyên vẹn sau các xử lý nhiệt có thể phá hủy các hợp chất mật ong khác ^[1]. Mật ong Manuka Biosota được chiết xuất lạnh và không bao giờ xử lý nhiệt. Xem thêm Lợi ích kháng khuẩn của Mật ong Manuka cho các bệnh nhiễm trùng da để biết hướng dẫn sử dụng tại chỗ.

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 pH, PLOS ONE: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0224495
4. Maddocks và cộng sự, "Hoạt động kháng khuẩn của Mật ong Manuka và các thành phần của nó", PMC 2018: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6613335/
5. Nolan và cộng sự, Tổng quan hệ thống về độ nhạy MDR với mật ong, PMC 2020: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7693943/
6. Johnston và cộng sự, "Đánh giá 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 hoạt động MGO và 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 động 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 Food & Function; bài báo chính chưa được xác nhận độc lập): https://www.malaghan.org.nz/news-and-resources/news/mait-cells-and-manuka-honey-scientists-uncover-novel-antibacterial-mechanism
12. Tham chiếu ngưỡng MGO của Manuka Úc: https://www.australiasmanuka.com.au/mgo-manuka-honey/