像恐怖电影的开场场景一样,上个月科学家们描述了在罗马尼亚一个冰洞中发现古老细菌的发现,这些细菌对10种现代抗生素具有耐药性。这些从冰中解冻出来的5000年历史的细菌理论上可以将其耐药基因传递给传染性微生物,这又凸显了微生物进化如何使曾经拯救生命的药物失效的另一种方式。
但在研发新抗生素的努力举步维艰,许多制药公司完全放弃的背景下,悉尼的一位研究人员转向了一种天然但有效的药剂来对抗抗菌素耐药性:蜂蜜。
“我们目前拥有的抗菌药物库很快将对耐药细菌不再有效,”悉尼大学的微生物学家Kenya Fernandes博士说。超级细菌每周估计杀死100名澳大利亚人,全球每年约500万人。
“蜂蜜是一种非常独特的解决方案,因为它是一种天然产品。它经过了数百万年的进化锤炼,而且非常复杂,我们很难复制。”
为了发表在《微生物学开放》杂志上的一项新研究,Fernandes从35个养蜂场收集了56种澳大利亚蜂蜜,并将它们用于培养有大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的培养皿中。实验中,75%的不同蜂蜜即使在稀释到10%时也能杀死这两种细菌。
关键发现是,以多种花卉为食的蜜蜂产出的蜂蜜抗菌效果最强。这项研究在某种程度上直接体现了澳大利亚灌木林的生物多样性与潜在的人类健康益处之间的联系。
Fernandes说:“事实证明,就药用蜂蜜而言,重要的不是某一种或另一种植物。而是拥有多样化的原生森林。”
Fernandes研究中的蜂蜜来自一系列桉树(如红柳桉和铁皮桉)以及其他原生植物(包括红木相思树和茶树属的果冻灌木)的花蜜。蜂蜜进化成为蜜蜂度过寒冷冬天的重要碳水化合物来源。“它们需要产生热量来生存。它们通过摄取蜂蜜、使其再水化、消耗它,然后获得能量来振动飞行肌肉,从而产生热量,”新南威尔士州初级产业部的蜜蜂技术专家Liz Frost说。
但蜂巢中的蜂蜜本质上是暴露在外的美味、极其丰富的糖块。蜂蜜必须抵御贪婪的细菌和微生物的攻击;否则,细菌会迅速破坏蜜蜂的食物储备。这就是为什么蜂蜜进化得如此抗菌,拥有超过200种化合物来杀死入侵的细菌。部分杀菌能力来自植物,植物抗菌防御化合物从花蜜进入蜂蜜。蜜蜂还会从唾腺向蜂蜜中注入一种称为葡萄糖氧化酶的酶。当蜜蜂稀释粘稠的蜂蜜来喂养蜂后的幼虫时,这种化合物会形成过氧化氢——一种防腐剂。
“我们还有很多不知道的东西,”Fernandes说。“我们知道存在抗菌肽,可能是蜜蜂的免疫防御肽,但其中许多尚未被表征。”
与可能针对细菌某一部分来杀死它的传统抗生素不同,蜂蜜可以通过七八种不同方式杀死微生物,这使其更难进化出耐药性,Fernandes说。“这就是它对细菌如此有效的原因——因为它非常复杂。但这也是标准化的问题之一。”
解决这个问题将部分构成下一阶段的研究。Fernandes表示,最现实的医学应用是扩大蜂蜜治疗表面伤口(如擦伤和割伤)的潜力。“此外,慢性伤口是一个巨大的问题。糖尿病溃疡、褥疮、烧伤伤口等,特别是在患者拥有耐药细菌的情况下,常规抗生素无法发挥作用。”
金黄色葡萄球菌经常引起耐药性皮肤感染,尤其是在医院患者中,这可能是新型蜂蜜衍生乳膏或凝胶的靶点。
Frost表示,对澳大利亚蜂蜜药用潜力的研究——这些蜂蜜得益于我们独特的多样化原生灌木林——可能为养蜂人开辟新的商业机会,因为该行业正在与寄生性的瓦螨作斗争。
研究结果还可以帮助养蜂人管理更健康的蜂群。Frost在纽卡斯尔附近的托卡尔学院蜜蜂研究与培训中心工作,Fernandes在那里从蜂箱中取样病原体并获取蜂蜜样本。这项研究由新南威尔士州政府的丛林火灾恢复拨款资助,此前“黑色夏季”火灾摧毁了1万个蜂箱。研究人员表示,购买本地蜂蜜而非进口蜂蜜有助于支持授粉约65%农作物的蜜蜂种群。澳大利亚大型蜂蜜生产商还会缴纳一项用于改善蜂群健康研究的税款。
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