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蜂蜜是蜜蜂采集植物花蜜、植物體分泌物或吸食植物中昆蟲排泄物后經(jīng)過反復(fù)釀造并貯存于蜂巢中的天然甜味物質(zhì)[1]。蜜蜂通過酶的作用將花蜜中的蔗糖轉(zhuǎn)化為更容易消化的單糖，并通過揮發(fā)水分來濃縮其糖分，使蜂蜜具有較長的保存時間和獨(dú)特的風(fēng)味。蜂蜜作為天然甜味物質(zhì)不僅可以直接沖飲食用，還被廣泛用來制作蜂蜜茶飲，應(yīng)用于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)、保健品和美容產(chǎn)品中。蜂蜜中含有多種活性成分包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、酶、礦物質(zhì)、氨基酸、多酚、維生素等[2]，這些化合物賦予了蜂蜜多種功能活性，包括抗菌、抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)胃腸道和促進(jìn)傷口愈合等[3]。蜂蜜的理化性質(zhì)和功能活性受蜜源、季節(jié)差異、氣候條件、地理因素等影響[4]。
蜂蜜作為天然功能食品，其抗菌特性及益生元作用在疾病輔助治療領(lǐng)域展現(xiàn)出重要潛力[5]。研究表明，蜂蜜中富含酚酸類有機(jī)化合物、溶菌酶及特殊碳氮結(jié)構(gòu)，通過協(xié)同作用可有效抑制蜂蜜中菌類的增殖并維持腸道菌群穩(wěn)態(tài)[6]。現(xiàn)有分析證實(shí)，這些活性成分對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等常見致病菌具有顯著抑制作用[7]。本文系統(tǒng)分析了蜂蜜多種營養(yǎng)成分及其功效，重點(diǎn)探討其多維度抑菌機(jī)制，為開發(fā)基于蜂蜜的新型抗菌策略提供理論依據(jù)。
蜂蜜的主要營養(yǎng)成分
01
當(dāng)前，文獻(xiàn)記載的蜂蜜中的成分包括數(shù)百種，其中主要的營養(yǎng)成分包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、礦物質(zhì)和多酚類化合物等。蜂蜜中的營養(yǎng)成分含量會因蜜源植物和地理?xiàng)l件的不同而產(chǎn)生成分和含量上的差異。
碳水化合物
蜂蜜中葡萄糖、果糖、麥芽糖和蔗糖等碳水化合物所占的比例在80%左右[8]。葡萄糖和果糖是蜂蜜中含量最為豐富的糖，占蜂蜜碳水化合物總量的85%~90%[9]。不同蜜源的蜂蜜中，葡萄糖和果糖的比例存在差異。洋槐蜜中果糖含量高，而油菜蜜或椴樹蜜中葡萄糖含量高。
蜂蜜的品質(zhì)與其碳水化合物密切相關(guān)。葡萄糖、果糖這兩種單糖不僅賦予蜂蜜甜味，還會參與美拉德反應(yīng)，生成獨(dú)特的風(fēng)味物質(zhì)，從而影響蜂蜜的色澤、香氣和口感。此外，蜂蜜易受到溫度的影響出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，這是因?yàn)槠咸烟窃诘蜏貢r會因溶解度降低而形成晶格結(jié)構(gòu)，從蜂蜜溶液中析出，導(dǎo)致結(jié)晶現(xiàn)象[10]，因此葡萄糖含量高的蜂蜜更容易結(jié)晶。高濃度的碳水化合物是蜂蜜抗菌活性的關(guān)鍵因素之一，其作用機(jī)制主要依賴于高糖環(huán)境形成的高滲透壓，造成水分活度降低，從而抑制其微生物的生長繁殖[11]。蜂蜜的抑菌效果因細(xì)菌對滲透壓的耐受性不同以及蜂蜜中碳水化合物的濃度差異而有一定變化。一些耐高滲酵母可以在蜂蜜高滲透壓下生存，造成蜂蜜發(fā)酵[12]。因此，蜂蜜的抗菌活性與其碳水化合物濃度密切相關(guān)，這一特性為其在抗菌領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要的科學(xué)依據(jù)[13]。
水分
蜂蜜的含水量約占13%～25%，水分含量是衡量蜂蜜質(zhì)量與穩(wěn)定性的關(guān)鍵指標(biāo)之一[14]。水分含量與蜂蜜的物理特性、儲存期限以及營養(yǎng)價值密切相關(guān)。適量的水分能夠促進(jìn)葡萄糖分子在合適的條件下有序排列形成晶核，從而促進(jìn)蜂蜜的結(jié)晶過程[15]。水分含量直接關(guān)系到蜂蜜的黏稠度，當(dāng)水分含量較低時，蜂蜜呈現(xiàn)出高黏度的液態(tài)或半固態(tài)。水分會作為溶劑參與到蜂蜜的許多化學(xué)反應(yīng)中，水分含量過高會加速酶促反應(yīng)和非酶褐變反應(yīng)的發(fā)生，同時還有可能引發(fā)蜂蜜的發(fā)酵變質(zhì)[16]，從而影響蜂蜜的營養(yǎng)價值和食用安全。
含水量與水分活度Aw高度相關(guān)，是決定蜂蜜是否易受微生物腐敗的關(guān)鍵因素。微生物生長需要有非結(jié)合水即Aw在0.7以上才能生長發(fā)育，故水分活度過高會促進(jìn)微生物的生長繁殖，進(jìn)而影響蜂蜜的品質(zhì)[17]；霉菌對水分活度值（0.7）的耐受性最強(qiáng)，其次是酵母菌（0.8）和細(xì)菌（0.9）。蜂蜜的水分活度通常介于0.49～0.65之間，遠(yuǎn)低于微生物生長所需要的最低水分活度，這是蜂蜜具有耐藏性的重要原因，蜂蜜的這一特性使其能夠在適宜條件下長期保存而不易變質(zhì)。
蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)在蜂蜜中含量約0.2%～1.0%，主要有多種酶類，如葡萄糖氧化酶、α- 葡萄糖苷酶、過氧化氫酶、酸性磷酸酶、淀粉酶和過氧化物酶等[18]。這些酶的含量與蜂蜜的蛋白質(zhì)含量密切相關(guān)，它們在蜂蜜的釀造過程以及人體消化吸收過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。淀粉酶能夠分解淀粉，葡萄糖氧化酶能催化葡萄糖氧化產(chǎn)生過氧化氫，從而使蜂蜜具有一定的抗菌消炎能力，對蜂蜜的功能特性和保健作用具有重要貢獻(xiàn)，并且淀粉酶含量與蜂蜜新鮮程度和營養(yǎng)價值呈正相關(guān)。此外，蜂蜜中還含有少量的蜂王漿，在蜂蜜生產(chǎn)過程中被少量混入的，這也是蜂蜜中蛋白質(zhì)的另一個來源。
有機(jī)酸
蜂蜜中含有約0.5%的有機(jī)酸，其pH介于3.5~4.5之間、呈中度酸性。蜂蜜中的有機(jī)酸種類豐富，包括甲酸、乙酸、葡萄糖酸和檸檬酸等[19]。蜂蜜中主要的有機(jī)酸是葡萄糖酸和檸檬酸，被用作區(qū)分花蜜的重要指標(biāo)；甲酸和乙酸具有揮發(fā)性，對蜂蜜的特殊氣味具有一定貢獻(xiàn)[20]。不同種類和含量的有機(jī)酸相互作用，使蜂蜜的口感更加豐富協(xié)調(diào)，增加了其風(fēng)味的復(fù)雜性。蜂蜜中的有機(jī)酸具有一定的生物活性，如抗氧化、抗菌、抗炎等作用。大多數(shù)微生物生長的最佳 pH為7.2~7.4，因此酸性環(huán)境是蜂蜜發(fā)揮抑菌功效的一個重要因素[2]，例如黑曲霉可在 pH值為1.2的條件下繁殖，酵母菌白色念珠菌可在 pH值為2的條件下生長，并且低pH可有效抑制大腸桿菌、鏈球菌和痢疾桿菌等微生物的生長。
礦物質(zhì)
蜂蜜中含有多種礦物質(zhì)，主要有鉀、鈣、鈉、鎂、鐵、鋅、銅、錳、磷等常量和微量元素[8]。不同蜜源和產(chǎn)地的蜂蜜，其礦物質(zhì)含量存在顯著差異。
蜂蜜中的鐵、銅等金屬離子可作為催化劑，促進(jìn)糖類和酚類物質(zhì)的氧化反應(yīng)，從而形成獨(dú)特的風(fēng)味物質(zhì)；除此之外，礦物質(zhì)在維持人體正常生理功能中發(fā)揮重要作用，例如參與酶活性調(diào)節(jié)、維持電解質(zhì)平衡以及支持代謝反應(yīng)等。在蜂蜜中，礦物質(zhì)通過調(diào)節(jié)滲透壓和水分活度，有助于維持蜂蜜的水分穩(wěn)定性，從而有效抑制微生物的滋生和發(fā)酵變質(zhì)。
維生素
蜂蜜中含有多種維生素，主要包括維生素B族（如 B1、B2、B6、煙酸、泛酸、生物素等）、維生素 C、維生素 K 以及少量的維生素 A、D、E，其中維生素C含量最高，其濃度范圍為 0.34～75.9mg/100g，幾乎存在于所有蜂蜜中。維生素C[21] 具有很好的抗氧化活性，能夠增強(qiáng)免疫力，促進(jìn)膠原蛋白合成；維生素K[22] 對骨骼健康以及凝血功能具有一定作用。蜂蜜可以作為日常飲食中補(bǔ)充維生素的重要食物來源，為人體提供多種必需營養(yǎng)素。
多酚類化合物
蜂蜜中約含有0.03%～0.06%的多酚化合物，蜂蜜中的多酚類物質(zhì)種類繁多，主要包括酚酸類物質(zhì)和黃酮類物質(zhì)，酚酸類物質(zhì)有咖啡酸、肉桂酸、沒食子酸、綠原酸、阿魏酸、對羥基苯甲酸和丁香酸等；黃酮類化合物有芹菜素、槲皮素、白楊素、山奈酚、木犀草素、木黃酮和兒茶酚等[8]，這些物質(zhì)共同構(gòu)成了蜂蜜中多酚的主要成分。多酚可以作為蜂蜜植物來源的標(biāo)記物，例如槲皮素和山奈酚被認(rèn)為是油菜蜂蜜和向日葵蜂蜜的生物標(biāo)志物[23]。
蜂蜜中的多酚類物質(zhì)能夠清除體內(nèi)自由基[24]，如超氧陰離子自由基、羥基自由基等，抑制脂質(zhì)過氧化，保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷，從而預(yù)防多種慢性疾病，如心血管疾病、癌癥等。而且這類物質(zhì)可以通過調(diào)節(jié)炎癥相關(guān)信號通路，抑制炎癥介質(zhì)的釋放，減輕炎癥反應(yīng)。對一些炎癥相關(guān)的疾病，如關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病等具有潛在的預(yù)防和輔助治療作用。
蜂蜜中的多酚類化合物能提高蜂蜜的抗菌活性，因?yàn)樗鼈兡芘cH2O2的產(chǎn)物相結(jié)合，將鐵(III) 還原成鐵 (II)，還能產(chǎn)生更強(qiáng)的超氧陰離子。Kassym[25] 等人通過測試蜂蜜中的一些多酚（3- 苯基乳酸和對香豆酸）對大腸桿菌（E.coli）的作用，發(fā)現(xiàn)3-苯基乳酸是最有效的抗菌劑。多酚類物質(zhì)可以破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，抑制細(xì)菌的生長和繁殖，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等常見致病菌有一定的抑制作用，有助于維持人體腸道微生態(tài)平衡和預(yù)防感染。
其他
蜂蜜中除了多酚類物質(zhì)外，還含有一些其他植物化合物（見表1），如萜類、醇類、醛類和生物堿[26]。
萜類物質(zhì)有脫落酸、椴樹素、紅花菜豆酸、檸檬烯、石竹烯、α- 蒎烯等[27]，醇類物質(zhì)有苯乙醇、香葉醇等。甲基乙二醛（MGO）被認(rèn)為是麥盧卡蜂蜜中獨(dú)特的化學(xué)成分，此外蜂蜜中還含有苯甲醛、香草醛等醛類[28]。多項(xiàng)研究報(bào)道了蜂蜜中的酚胺類物質(zhì)，如三-對香豆酰亞精胺[29]。
【參考文獻(xiàn)】（以上圖片來源網(wǎng)絡(luò)）
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