Manuka 蜂蜜如何殺死細菌?MGO 背後的科學原理

Manuka honey kills bacteria - honeycomb close-up with scientific overlay

Manuka蜂蜜以大多數蜂蜜無法做到的方式殺死細菌,這一說法經過實驗室測試證實,而非僅僅是標籤上的宣稱。大多數蜂蜜具有一定的抗菌效果,但較為溫和且迅速消退。Manuka蜂蜜不同,其原因在於化學成分。

核心化合物是甲基乙二醛,更廣為人知的名稱是MGO。但MGO並非單獨作用。本文詳細說明了Manuka蜂蜜如何殺死細菌、為何細菌無法對其產生抗性,以及標籤上的MGO數字實際代表什麼。

重點摘要

  • Biosota的澳洲Manuka蜂蜜經獨立實驗室測試,MGO含量從150到2200+不等。MGO含量越高,蜂蜜對細菌生存所需蛋白質的損害和抑制能力越強。 [1].
  • 四種因素同時發揮作用:MGO、高糖含量使細菌細胞失水、蜂蜜的天然酸性,以及一種稱為過氧化氫的化合物。每種作用針對細菌細胞的不同部分。 [1, 3, 4].
  • 數十年來的使用和實驗室抗性測試中,沒有任何細菌菌株對Manuka蜂蜜產生抗藥性。 [5, 6].

Manuka蜂蜜與普通蜂蜜有何不同?

大多數蜂蜜都有一定的抑菌能力,主要原因是蜜蜂在製作蜂蜜過程中產生的一種天然化合物——過氧化氫。當蜜蜂將花蜜轉化為蜂蜜時,會緩慢釋放低濃度的過氧化氫,足以抑制細菌生長而不損傷皮膚或組織。 [1, 4].

Manuka蜂蜜也有這種作用,但它還有第二套獨立於第一套的系統在運作。

為了找出原因,研究人員使用了一種能破壞過氧化氫的物質。當他們將其加入大多數蜂蜜中時,抗菌效果明顯下降;但加入Manuka蜂蜜時,抗菌效果幾乎沒有改變。 [4]Manuka蜂蜜的效力主要不是來自過氧化氫。真正的關鍵是MGO。

Manuka蜂蜜含有遠高於其他蜂蜜類型的MGO。標準蜂蜜通常僅含1.6至24毫克/公斤。 [1]Biosota的澳洲Manuka蜂蜜經獨立實驗室測試,MGO含量從150到2200+不等。這種差異解釋了為何Manuka蜂蜜能在其他蜂蜜無法發揮作用的地方有效。

MGO如何攻擊細菌

MGO並非添加到Manuka蜂蜜中。它是在成熟過程中自然形成的。產生Manuka蜂蜜的樹木稱為Leptospermum,其花蜜中含有一種天然化合物,隨著蜂蜜成熟,該化合物會慢慢轉化為MGO。 [1].

澳洲擁有超過80種本土Leptospermum物種。我們一些最高藥用價值的品種,包括Leptospermum liversidgei、Leptospermum Whitei和Leptospermum Polygalifolium,世界上其他地方找不到。來源花朵中這種化合物越多,成品蜂蜜中的MGO含量就越高。

一旦MGO進入細菌細胞,它會與細胞蛋白質內的特定構建單元結合,將其鎖定在固定且不活躍的位置。 [1]蛋白質是細菌用來生長、分裂、建造外壁和處理營養的工具。當足夠多的蛋白質被禁用,細胞便停止運作並死亡。

此過程依細菌種類而異。對抗金黃色葡萄球菌(許多皮膚和傷口感染的元兇),MGO會在細胞分裂中途阻止分裂。細胞開始分裂但無法完成。 [1]對抗綠膿桿菌(常見於傷口和肺部感染),MGO會破壞細菌外壁中的關鍵保護蛋白,導致細胞壁崩解,細胞死亡。 [1].

研究也證實,整體Manuka蜂蜜對細菌細胞的損害比純化的MGO更大。 [2]完整的蜂蜜,而非僅其MGO成分,驅動了完整的抗菌效果。

細菌遺傳學也證實了這點。缺乏用於中和MGO的天然酶的細菌對Manuka蜂蜜更為脆弱,顯示MGO在殺菌過程中扮演核心角色,而非偶然。 [2].

輔助機制:滲透作用、低pH值與過氧化氫

MGO是主要驅動力。蜂蜜的其他成分則與之協同作用。

蜂蜜約含80%糖分,形成高糖、低水分的環境。當細菌接觸到蜂蜜時,高糖濃度會將水分從細菌細胞中抽出。沒有水分,細胞無法運作而死亡。 [1]所有蜂蜜都有此特性,但在Manuka蜂蜜中,它與MGO協同作用,而非主要成分。

Manuka蜂蜜本身也具有天然酸性,pH值介於3.2到4.5之間。 [3]以此為背景,大多數致病細菌在接近中性的環境中生長最佳。在Manuka蜂蜜的酸度水平下,大多數細菌的內部運作會崩潰:營養處理變慢,細胞維持正常功能的能力受損。

過氧化氫增加了第三層保護。正如早期實驗所證實,過氧化氫在Manuka蜂蜜中是次要因素,但它仍在整體效果中扮演真實角色。 [4].

結果是四種不同機制同時作用。每種機制針對細菌細胞的不同部分。細菌沒有單一弱點可供適應。

為什麼細菌無法對Manuka蜂蜜產生抗藥性

大多數抗生素透過針對細菌細胞的特定部分運作:一種酶、一種細胞壁蛋白或一個內部過程。細菌透過改變該目標來產生抗藥性,這是一種可控的進化適應。

Manuka蜂蜜不會給細菌這樣的機會。要產生抗性,細菌必須同時改變其蛋白質功能、細胞壁結構、分裂方式及內部MGO的清除機制。 [4]多系統同時協調變化的程度尚未被觀察到。

證據支持此說。2020年一項臨床研究綜述發現,已對多種抗生素產生抗性的細菌,對Manuka蜂蜜的敏感度與無抗性細菌相同。 [5]對抗生素的抗性對Manuka蜂蜜無優勢。另一項研究證實,尚未有文獻記錄細菌對Manuka蜂蜜殺菌效果產生抗性。 [2]研究人員也曾故意通過長期暴露細菌於低濃度蜂蜜中,試圖促使其產生抗性,但這些實驗中未出現抗性細菌。 [6].

關於這如何應用於MRSA、艱難梭狀芽孢桿菌及抗生素抗性傷口感染的臨床細節,請參閱Manuka蜂蜜對抗抗生素抗性感染的抗生素益處

更高的MGO是否意味著更強的抗菌活性?

對大多數細菌來說,是的。但有一個顯著例外。

研究人員測量了MGO濃度與不同細菌抗菌強度的相關性。對大腸桿菌而言,相關性強(r = -0.87);對糞腸球菌更強(r = -0.94);對金黃色葡萄球菌為中等(r = -0.54);對綠膿桿菌則無明顯相關。 [7].

停止細菌生長所需的濃度證實了這一點。純化MGO需要128 mg/L才能抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌生長,而抑制綠膿桿菌則需要512 mg/L,是前者的四倍。 [7]向標準蜂蜜中添加高達1,000 mg/kg的額外MGO,並測試其對綠膿桿菌的效果,結果幾乎沒有變化。 [8].

對於綠膿桿菌(P. aeruginosa)而言,標籤上的MGO數值並非關鍵因素,完整的蜂蜜基質才是重點。

對於大多數其他臨床相關細菌來說,更高的MGO確實預示著更強的抗菌效力。整蜂蜜中的天然化合物也有貢獻,且整蜂蜜在相同濃度下持續優於純化的MGO。 [4].

最新研究顯示(2023-2026)

Manuka蜂蜜的作用機制科學研究持續發展中。

2023年發表於《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》的一項研究測試了Manuka蜂蜜與傳統抗生素對三種葡萄球菌的聯合效果。在大多數測試的組合中,蜂蜜使抗生素的效果比單獨使用任一藥劑更佳。 [9].

2024 年發表於 AIMS Microbiology 的綜述確認,Manuka 蜂蜜的抗菌力來自多種因素共同作用,包括蜂蜜中的天然植物化合物及其 MGO 濃度。 [10]另一種名為 leptosperin 的化合物僅存在於 Leptospermum 蜂蜜中,是鑑別真品 Manuka 蜂蜜的天然標記。早期研究表明,它可能與 MGO 一起對抗菌和抗炎作用有所貢獻。 [1].

一項新興研究指出,MGO 可能還會與人體免疫系統互動。初步證據顯示,蜂蜜中經 MGO 修飾的化合物可能激活皮膚和黏膜中的一組專門免疫細胞,為 Manuka 的抗菌特性增添免疫層面。撰寫時,該主要研究尚未獲得獨立確認;這是一個值得關注的領域,尚非定論。 [11].

探索Biosota Manuka 蜂蜜的完整健康益處,涵蓋腸道健康、免疫力、傷口護理和皮膚支持。

我們的顧客怎麼說

「我感染了綠膿桿菌。醫生無法殺死它,因為它對抗生素有抗藥性。我的女兒買了你們的強效蜂蜜兩次,現在回家超過六週,它已經被擊退了。我真的認為是你們美麗的蜂蜜幫了忙。謝謝你們,蜜蜂們!」

Heather B. ★★★★★

「我一直用它來治療手術後口腔感染。我之前服用抗生素,但後來又復發,不想讓身體再受藥物折磨。我覺得這真的幫助了我!」

Caitlin H. ★★★★★

「非常好。購買來用於傷口癒合,對其療效感到驚訝。以後絕不會沒有它。」

Jacki H. ★★★★★

常見問題:關於 Manuka 蜂蜜和細菌的常見疑問

Manuka 蜂蜜能殺死所有細菌嗎?

Manuka 蜂蜜對多種細菌有效,包括金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和糞腸球菌。某些細菌,特別是綠膿桿菌,對 MGO 的反應較弱。對於這些菌種,蜂蜜的整體成分,包括糖分、酸度和天然植物化合物,比單純的 MGO 等級更為重要。 [7, 8].

我需要什麼 MGO 水平才能達到抗菌效果?

MGO 250+ mg/kg 是傷口和口腔護理應用中常被引用的可靠抗菌效力標準[12]。對於皮膚感染和更高要求的使用情況,建議使用 MGO 1200+。請參閱Manuka 蜂蜜對傷口和潰瘍的益處以獲得實用指導。

我可以用 Manuka 蜂蜜代替抗生素嗎?

不會。Manuka 蜂蜜不是處方抗生素的替代品。研究顯示,與抗生素合用時可增強抗生素的效能。 [9],使其成為輔助而非替代品。更改任何治療計劃前,請務必諮詢醫療專業人員。

抗菌效果會被加熱破壞嗎?

MGO 比過氧化氫更耐熱。其抗菌活性在經過會破壞其他蜂蜜成分的加熱處理後仍保持完整[1]。Biosota Manuka 蜂蜜採用冷萃取,且從不經加熱處理。另請參閱Manuka 蜂蜜對皮膚感染的抗菌益處,以獲得局部使用指引。

參考文獻

  1. Roberts 等人,「Manuka 蜂蜜抗菌效應的機制洞察」,卡迪夫大學: 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 等人,「Manuka 蜂蜜具有廣譜抗微生物活性」,mSystems 2020: https://journals.asm.org/doi/10.1128/msystems.00106-20
  3. 抗菌機制與 pH 研究,PLOS ONE: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0224495
  4. Maddocks 等人,「Manuka 蜂蜜及其成分的抗菌活性」,PMC 2018: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6613335/
  5. Nolan 等人,多重抗藥性菌對蜂蜜敏感性系統性回顧,PMC 2020: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7693943/
  6. Johnston 等人,「Manuka 蜂蜜治療性回顧」,Frontiers in Microbiology 2016: https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2016.00569/full
  7. Sherburn 等人,「MGO 活性相關性與 MIC 數據」,PLOS ONE 2022: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9333225/
  8. Sherburn 等人,「MGO 補充實驗」,PLOS ONE 2022: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0272376
  9. Alkathiri 等人,「Manuka 蜂蜜與抗生素結合」,Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 2023: https://www.frontiersin.org/journals/cellular-and-infection-microbiology/articles/10.3389/fcimb.2023.1219984/full
  10. 「Manuka 蜂蜜抗菌活性:多成分綜述」,AIMS Microbiology 2024: https://www.aimspress.com/article/doi/10.3934/microbiol.2024015?viewType=HTML
  11. Malaghan 研究所,「MAIT 細胞與 Manuka 蜂蜜」(總結 Food & Function 研究;主要論文尚未獨立確認): https://www.malaghan.org.nz/news-and-resources/news/mait-cells-and-manuka-honey-scientists-uncover-novel-antibacterial-mechanism
  12. 澳洲 Manuka,MGO 閾值參考: https://www.australiasmanuka.com.au/mgo-manuka-honey/

所述聲明尚未經澳洲治療用品管理局(TGA)或美國食品藥品監督管理局(FDA)評估。所售產品並非用於診斷、治療、治癒或預防任何疾病。Manuka 蜂蜜並非其他藥物或建議的替代品,最佳使用方式是配合現有治療計劃。開始任何治療前,請諮詢您的醫療專業人員。關於醫療級 Manuka 蜂蜜天然療癒特性的所有科學支持和證據基礎資訊,請參考最新發表的 Manuka 蜂蜜研究,並自行斟酌使用。請注意,因生物活性成分在加熱時會被破壞,Biosota Organics Manuka 蜂蜜未經加熱處理、巴氏殺菌或滅菌。


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