העלייה בעמידות לאנטיביוטיקה מהווה איום משמעותי על השליטה העולמית במחלות זיהומיות, מה שהוביל חוקרים ברחבי העולם לחקור את היעילות של אנטיביוטיקה טבעית וסינתטית כאחד. דבש ידוע כאנטיבקטריאלי; עם זאת, מעט ידוע אם זמן האחסון משפיע על עוצמתו.
מחקר חדש שפורסם ב דוחות מדעיים דן בשינויים במורפולוגיה ובפעילות אנטיבקטריאלית בארבעה זני דבש מהונגריה.
לימוד: פעילות אנטיבקטריאלית של דבש זני הונגרי נגד פתוגנים נשימתיים כפונקציה של זמן האחסון. קרדיט תמונה: wasanajai / Shutterstock.com
האיום של זיהומים בדרכי הנשימה
זיהומים בדרכי הנשימה נגרמות לרוב על ידי פלורה חיידקית תושבת, במיוחד סטרפטוקוקוס ו המופילוס, שהופכים לפתוגניים כאשר מערכת החיסון המארחת נחלשת. היווצרות ביופילמים היא תופעה שכיחה עם 80% מהזיהומים החיידקיים, מה שגורם לעמידות לתגובות חיסוניות ואנטיביוטיקה של המארח, כמו גם לסבילות לתנאים סביבתיים שליליים.
הביופילם מרמז הן על פרופיל מטבולי ספציפי בתאי המרכיבים והן על מבנה העמיד בפני חדירות לתרופות. פוליסכרידים חוץ-תאיים (EPS) הם המפתח למבנה של סרטי ביופילם, מכיוון שהם יוצרים מטריצה שבתוכה משובצים חיידקים. תעלות המטריצה מאפשרות לחיידקים לתקשר זה עם זה באמצעות העברת מטבוליטים ולהחליף גנים של עמידות זה עם זה.
במהלך ההדבקה, Pseudomonas aeruginosa, לדוגמה, מכסה את משטח הנשימה בביופילם, ובכך מפחית את אזור הנשימה הזמין ובסופו של דבר מאפשר לאורגניזמים שליליים אחרים להתרבות.
ההשפעות האנטיבקטריאליות של הדבש
דבש הוא מוצר טבעי המסונתז על ידי דבורים מצוף של פרחים שונים. מחקרים קודמים דיווחו על יכולתו של דבש למנוע היווצרות ביופילם, מה שיכול להפוך אותו לשימושי בטיפול בזיהומים בדרכי הנשימה.
דבש מכיל גלוקוז אוקסידאז, אנזים המיוצר בבלוטת הלוע של הדבורים, אשר הופך גלוקוז לתרכובת אחרת עם מי חמצן (H2O2) בתור תוצר הלוואי. היוצא מן הכלל הוא דבש מנוקה, שחסר לו H2O2.
ח2O2, שנע בין 15-50% במוצרי דבש, אחראית בעיקר להשפעות האנטיבקטריאליות של הדבש. עם הזמן, האנזים קטלאז מפרק את H2O2 למים ולחמצן, ובכך גורם לאובדן פעילות אנטיבקטריאלית, שכן גם פעילות הגלוקוז אוקסידאז פוחתת עם האחסון.
כאשר דבש מוחל על ביופילם, החומרים הפעילים שלו הורסים את הסרט ומעכבים הידבקות חיידקים, ובכך מונעים את יכולתו להיווצר מחדש. מאפיינים אחרים של דבש, כולל תכולת הסוכר הגבוהה שלו, פעילות דפנסין-1 ופוליפנולים, יוחסו גם לפעילות האנטי-ביופילם שלו.
דבש ברמה רפואית הוגדר כדי להבטיח שהצרכנים לא יידבקו או יורעלו על ידי תרכובות ביולוגיות וכימיות שונות. המחקר הנוכחי בדק את השפעת משך האחסון, המקור הגיאוגרפי וצמח המקור על הפעילות האנטיבקטריאלית של ארבעה זני דבש הונגריים.
ארבה שחור/שיטה (רוביניה פסאודו-שיטה), זהב (Solidago gigantea), linden (טיליה spp.), וחמניות (Helianthus annuus) דבש נרכש מאותן מכוורות הונגריות בין השנים 2020 ל-2022. כל מוצרי הדבש נבדקו בשנת 2022 עבור המאפיינים הפיזיים, הכימיים והאנטיבקטריאליים שלהם.
מה הראה המחקר?
צבע הדבש משתנה מלבן לשחור, מכסה צהוב חיוור ואדום. לדבש הארבה השחור הטרי היה צבע צהבהב-ירוק חיוור, שהתכהה עם זמן אחסון ממושך. התכהות זו נצפתה עבור כל הזנים, בעיקר עם דבש חמניות.
ההבדל הגדול ביותר בצבע נצפה בדבש שנשמר במשך שנתיים בהשוואה לזה שאוחסן במשך שנה אחת. השנתיים שלאחר מכן של האחסון לא גרמו לשום שינוי ניכר בריח או במרקם.
דבש הארבה השחור היה הזן החומצי ביותר, בעוד שה-pH הגבוה ביותר נמצא בדבש הטיליה. המוליכות החשמלית הייתה הנמוכה ביותר בדבש הארבה השחור, ואילו לאד הזהב הייתה המוליכות החשמלית הגבוהה ביותר. אף אחד מהמאפיינים הללו לא השתנה עם הזמן.
פעילות אנטיבקטריאלית נמדדה לפי ערכי ריכוז מעכב מינימלי (MIC) וריכוז חיידקי קוטל מינימלי (MBC). בדיקת פירוק ממברנה ומיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) שימשו גם כדי לבחון את הפעילות המעכבת של הדבש על ביופילם.
עם זמן אחסון מוגבר, היה צורך בריכוזי דבש גבוהים יותר בתמיסה לאותה אפקט מעכב. עלייה זו נצפתה מ-10-18% עבור דגימות שהתקבלו ב-2022 ל-43-50% עבור דגימות 2020 הישנות יותר.
לינדן ולחמנייה הייתה ההשפעה המעכבת הגבוהה ביותר, בהשוואה לדבש הארבה השחור, שהיה לו הכי פחות. הפעילות האנטי-בקטריאלית הגדולה והפחותה נצפתה נגד המופילוס ו P. aeruginosa זנים, בהתאמה.
הדגימות משנת 2022 עיכבו סרטי ביופילם נגד זני המופילוס עד ל-80%, בהשוואה ל-70% עבור דבש זהב ודבש ארבה שחור. פעילות זו ירדה ל-45-53% לאחר שנה אחת של אחסון.
דבש לינדן היה הפעיל ביותר בפירוק קרום בריכוזים של 60% ומעלה בדגימות הישנות יותר. עם זאת, פעילות זו ירדה ל-40% ו-20% במדגמים של 2021 ו-2022, בהתאמה.
בדגימות 2022, כמעט 45% מתאי הפנאומוקוק עברו ליזום. למרות הפחתה של 25% בפעילות האנטיביופילם של דבש טיליה, דבש מיושן זה נשאר פעיל ב-60% כנגד כל החיידקים שנבדקו בשנה אחת.
התוצאות שלנו מצביעות על כך שההשפעה האנטיבקטריאלית החזקה של דבש הטיליה מיוחסת חלקית לגורם(ים) שאינם מי חמצן.."
עם תמוגה של תאים, שחרור ה-DNA החל כבר ב-20 דקות עם הדגימות החדשות ביותר ונדחה ל-60 דקות עם הדגימות של 2020. תוצאות אלו אושרו באמצעות SEM, שהדגימה הרס של תאים שנחשפו לדבש טיליה בליווי הוצאת תוכנם.
מסקנות
ממצאי המחקר מראים כי דבש מאבד חלק מהפעילות האנטיבקטריאלית שלו כנגד פתוגנים נשימתיים גראם חיוביים וגראם שליליים כאחד כאשר הוא מאוחסן למשך שנה או שנתיים.
הצבע גם מתכהה עם האחסון, כאשר הצבע הסופי תלוי בסוג הדבש ולא בצבע הראשוני שלו. לינדן הייתה חזקה במיוחד בפוטנציאל המעכב שלה נגד חיידקים גראם חיוביים וגם גראם שליליים.
תוצאות שונות אלו מראות שמבנה החיידקים עשוי לשחק תפקיד קטן יותר בהתפתחות העמידות, אלא שמנגנוני ההגנה הספציפיים של כל זן הם המכריעים."
