Mgr Elżbieta Hołderna-Kędzia, prof. dr hab. Bogdan Kędzia
Instytut Roślin i Przetworów Zielarskich w Poznaniu

Wpływ lizozymu na antybiotyczne działanie miodu

Lizozym jest jednym z enzymów ograniczających rozwój drobnoustrojów w miodzie i decydującym o jego działaniu antybiotycznym. Pod względem chemicznym jest białkiem o małej cząsteczce, wrażliwym na działanie światła. Naukowcy twierdzą, że substancja ta przedostaje się do nektaru i miodu z organizmu pszczół. Lizozym wytwarzany jest przez gruczoły gardzielowe i ślinowe pszczół robotnic i wraz z wydzieliną tych gruczołów dodawany jest do nektaru. Występowanie tego enzymu stwierdzono również w jadzie i mleczku pszczelim, tj. w produktach przetwarzanych przez pszczoły przy udziale gruczołów trawiennych pszczół.

Oznaczanie zawartości lizozymu w miodach różnego pochodzenia pozwala na określenie stopnia ich aktywności przeciwdrobnoustrojowej. Według danych rosyjskich największa ilość lizozymu, pochodząca z gruczołów gardzielowych pszczół robotnic, produkowana jest od 9 do 12 dnia ich życia, w czasie intensywnego wytwarzania mleczka pszczelego. Natomiast enzym wydzielany przez gruczoły szczękowe osiąga najwyższą aktywność przy karmieniu. Zdaniem naukowców lizozym występujący w układzie trawiennym pszczół, zwierząt i ludzi jest jednym z podstawowych czynników ich układu odpornościowego. Ma on wpływ na tak zwaną odporność nieswoistą, polegającą na wytwarzaniu określonych, odpornościowych elementów komórkowych. Tak więc lizozym chroni rodzinę pszczelą przed zakażeniem z zewnątrz. Z drugiej strony enzym ten po przedostaniu się do miodu spełnia rolę antybiotyczną.

W wyniku działania enzymatycznego lizozym rozpuszcza ściany komórkowe bakterii Gram-dodatnich.W stosunku do bakterii Gram-ujemnych działanie enzymu jest słabsze. Odpowiada to specyfice działania miodu jako produktu wykazującego aktywność antybakteryjną, przede wszystkim wobec drobnoustrojów Gram-dodatnich.

Lizozym zachowuje aktywność enzymatyczną w szerokim zakresie pH, a więc również w kwaśnym środowisku miodu. W odróżnieniu od innych substancji przeciwdrobnoustrojowych zawartych w miodzie, zwanych potocznie inhibinami, jest on termostabilny oraz niewrażliwy na działanie enzymu trypsyny. Natomiast pod wpływem światła lizozym ulega stopniowemu unieczynnieniu. Można powiedzieć, że obecność lizozymu w miodzie w dużym stopniu warunkuje jego aktywność bakteriobójczą.

W badaniach przeprowadzonych w Nowej Zelandii do oceny aktywności lizozymu zawartego w miodzie używano szczepu drobnoustroju wrażliwego na lizozym, a mianowicie Micrococcus lysodeicticus. Zawartość tego enzymu w próbkach miodu wynosiła od 5 do 10 ľg/ml, wyjątkowo 35-100 ľg/ml w miodach świeżych. W ramach innego doświadczenia (dane rosyjskie) oznaczono zawartość lizozymu w 13 próbkach miodów odmianowych przechowywanych przez 6 miesięcy oraz przez rok, 2 lata lub 8 lat. Wartości lizozymu oznaczone dla różnych próbek miodu przedstawiono w tabeli (dane autorów rosyjskich). Najniższą zawartość (1,50 ľg/g) stwierdzono w miodzie akacjowym przechowywanym przez pół roku, najwyższą - w miodzie z chabru bławatka (15,28 ľg/g) po rocznym okresie przechowywania. Stwierdzono, że poziom lizozymu nie zależał ani od pochodzenia botanicznego miodu, ani od okresu przechowywania. Miody o krótkim i o dłuższym okresie przechowywania odznaczały się albo wysoką, albo niską zawartością lizozymu. Stąd można wnioskować, że przechowywanie miodu nie powoduje obniżenia aktywności lizozymalnej miodu. Miód gryczany po 8 latach zawierał prawie tyle samo lizozymu (3,96 ľg/g) co świeży miód akacjowy po roku przechowywania (3,52 oraz 2,95 ľg/g).

Intensywność wydzielania nektaru, dostępność nektaru dla pszczół, a także siłę rodziny pszczelej, stopień rozwoju gruczołów gardzielowych i ślinowych pszczół oraz różny stopień udziału pszczół zbieraczek i pszczół odbierających w przetwarzaniu nektaru uznano za istotne czynniki decydujące o poziomie lizozymu. W przypadku roślin miododajnych obficie wydzielających nektar, pszczoły nie nadążają z produkcją enzymu i dodawaniem go do nektaru. Uzyskuje się zatem miód o obniżonej zawartości lizozymu, a tym samym o słabej aktywności antybiotycznej. Natomiast podczas powolnego zbioru nektaru pszczoły systematycznie wzbogacają nektar w lizozym, podnosząc tym samym jego poziom w miodzie i wzmacniając właściwości antybiotyczne końcowego produktu.

Na ogół próbki miodu o wyższej kwasowości charakteryzowały się wyższą zawartością lizozymu. Przykładem może być miód z chabru bławatka, który przy oznaczonej wartości pH 3,5 zawierał około 15 ľg/g lizozymu. W kolejnych badaniach wykazano wpływ siły rodziny pszczelej na poziom lizozymu w miodzie. I tak na przykład miód akacjowy pochodzący z plastrów silnej rodziny zawierał około 15 ľg/ml lizozymu, podczas gdy ze słabej rodziny pszczelej należącej do tej samej pasieki tylko około 10 ľg/ml. Zawartością lizozymu różni się także miód plastrowy i odwirowany. Przykładowo wyższy poziom lizozymu w miodzie akacjowym plastrowym (około 16 ľg/ml) warunkuje jego silniejszą aktywność antybiotyczną, niż w tym samym miodzie po odwirowaniu (poniżej 2 ľg/ml). Kolejnym czynnikiem wpływającym na zawartość lizozymu w miodzie jest wiek pszczół. Stwierdzono, że 9-dniowe i 23-dniowe pszczoły wytwarzają znacznie więcej tego związku niż pszczoły 16-dniowe. Ponadto okazało się, że w gruczołach gardzielowych tych owadów, niezależnie od wieku, występuje więcej lizozymu niż w wolu miodowym. Dla przykładu w gruczołach gardzielowych 9-dniowych pszczół stwierdzono około 96 ľg/g, a w wolu zaledwie 13 ľg/g tego enzymu.

W świetle przeprowadzonych badań można stwierdzić, że lizozym spełnia w miodzie wielorakie funkcje. Poprzez właściwości antybiotyczne hamuje rozwój bakterii, grzybów i pierwotniaków, a tym samym chroni miód przed rozwojem drobnoustrojów. Z kolei ilościowe oznaczenie zawartości lizozymu w miodzie pozwala na ocenę aktywności antybiotycznej analizowanych próbek miodu. Wśród czynników antybiotycznych (obok oksydazy glukozy i substancji termostabilnych) enzym uczestniczy w mechanizmie przeciwdrobnoustrojowego działania miodu, co jest istotne.

Należy również wspomnieć o zadaniu, jakie spełnia lizozym u pszczół - producentek miodu, i u człowieka - potencjalnego odbiorcy tego produktu. Miód wzbogacony w ten związek jest pożywieniem i źródłem białka decydującym o nieswoistej odporności pszczół. W ten sposób lizozym chroni rodzinę pszczelą przed chorobami, zarówno w okresie letnim, zimowym, jak i w przyszłym pokoleniu. U człowieka enzym ten stanowi, podobnie jak u pszczół, czynnik odporności nieswoistej, który podwyższa odporność na zakażenia. W podsumowaniu można stwierdzić, że miód - jako produkt zawierający lizozym - wzbogaca organizm człowieka w ten cenny składnik biologiczny, polepszając funkcjonowanie układu odpornościowego.

Tabela. Zawartość lizozymu w miodach różnego pochodzenia
(wg Nagornej i Lewczenko 1993)

Okres
przechowywania
(lata)
Źródło nektaru pH miodu Lizozym (µg/g)
1 lipa 4,3 4,96 ± 1,07
0,5 lipa 4,7 2,63 ± 0,1
1 biała akacja 4,3 3,52 ± 0,29
1 biała akacja 4,6 15,44 ± 3,54
1 biała akacja 4,4 2,95 ± 0,25
2 biała akacja 4,8 6,33 ± 0,44
2 biała akacja 4,9 4,73 ± 1,09
0,5* biała akacja 4,2 1,50 ± 0,18
8 gryka 3,5 3,96 ± 0,50
1 chaber bławatek 3,8 15,28 ± 3,99
1 wielokwiatowy 3,9 9,80 ± 1,49
2 wielokwiatowy 3,8 7,40 ± 1,39
0,5* spadź 4,7 1,68 ± 0,27

* obfity pożytek

 
     
 
         
      Wykonanie: Studio Michał Skrzypiński