蜂蜜:是糖,也是治療蜜蜂的良藥
對勤勞的小蜜蜂們而言,甜甜的蜂蜜只是食物嗎?實際上,植物花蜜中的化學(xué)物質(zhì)還具有藥效,有助于蜜蜂保持健康。從解殺蟲劑之毒到延年益壽,蜂蜜的好處遠不止是“犒勞”蜂巢中辛勤工作的小蜜蜂。圖源:pexels.com
撰文 | Berly McCoy
翻譯 | 王雨丹
校譯|于茗騫
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沒有誰比蜜蜂更了解蜂蜜了。它們不僅是蜂蜜的生產(chǎn)者,也是經(jīng)驗十足的消費者:例如,給一只生病的蜜蜂提供不同種類的蜂蜜,它會從中選出最能抵抗感染的那一種。
人類還沒有完全弄清楚不同蜂蜜營養(yǎng)的細微差別。來自伊利諾伊大學(xué)香檳分校的昆蟲學(xué)家梅·貝倫鮑姆表示,幾十年前,大多數(shù)的“功能性食品”(能提供除基本營養(yǎng)之外的健康益處)都沒有提及這一點。“養(yǎng)蜂人和研究蜜蜂的科學(xué)家都認為蜂蜜只不過是糖水?!?/span>
已有大量的研究表明,蜂蜜中充滿了影響蜜蜂健康的植物化學(xué)物質(zhì),可以幫助蜜蜂延長壽命,提高它們對嚴寒等惡劣條件的耐受性,并增強它們抵抗感染和傷口愈合的能力。近年來,蜜蜂的生存狀況愈發(fā)艱難,它們經(jīng)受著寄生蟲、殺蟲劑和棲息地喪失等嚴重打擊,而這些研究發(fā)現(xiàn)則揭示了自然界“幫助”蜜蜂的神奇之法:蜂蜜。
對于蜂蜜,貝倫鮑姆表示:“這是一種奇妙的物質(zhì),但我想目前人們可能還沒認識到它的全部價值?!?/span>
蜂蜜中的植物成分能為蜜蜂帶來各種健康益處。
蜂巢中的秘密
無論是抹在吐司上,還是加在茶里,不同吃法下的蜂蜜都是美味可口的,但它并不僅僅只是一種甜味劑。誠然,這一粘稠的液體主要都是糖分,但同時它也含有多種酶、維生素、礦物質(zhì)和有機分子,這些成分使得每種蜂蜜都獨一無二,并為蜜蜂帶來了一系列健康益處。
許多蜜蜂都可以產(chǎn)蜂蜜:熊蜂、蟻蜂甚至黃蜂,但只有真正的“蜜蜂”才能產(chǎn)出足量的蜂蜜,擺滿超市貨架。這種產(chǎn)蜜能力并非一日之功,而是歷經(jīng)數(shù)百萬年進化而成的。
大約1.2億年前,開花植物開始了一場進化和傳播的浪潮。在這場浪潮中,蜜蜂從黃蜂中分化出來。花卉植物的多樣性及蜜蜂喂食行為的轉(zhuǎn)變(向幼蟲喂食花粉而非昆蟲),促成了如今已知的約2萬種蜜蜂的進化。
對于蜜蜂而言,成為一名專業(yè)的“造蜜者”需要更多的行為和化學(xué)技巧:往花粉中添加一點花蜜,使其形成更便于運輸?shù)氖鵂睿鼈冞€發(fā)育出蜂蠟分泌腺,可以分別儲存液體花蜜和固體花粉。
“蜂蠟是一種靈活柔韌的建筑材料,” 來自賓夕法尼亞州立大學(xué)的昆蟲學(xué)家 克里斯蒂娜·格羅辛格表示,她致力于研究蜜蜂的社會行為及健康的潛在機制。建筑蜂巢時,蜜蜂會將蜂蠟塑造成一個個六邊形,事實證明這是儲存東西最有效的形狀,因為六邊形能互相緊密地擠在一起?!斑@是一項工程學(xué)奇跡,” 格羅辛格說。
站在養(yǎng)蜂場前的梅·貝倫鮑姆,她是植物與昆蟲(尤其是蜜蜂)相互作用方面的專家。圖源:COURTESY OF MAY BERENBAUM。
建造這般許多小而均勻的小格子還有另一個優(yōu)勢:它們擁有的更大的表面積意味著水分蒸發(fā)更快,而水分變少意味著更少的微生物生長。
當(dāng)覓食的蜜蜂開始大口吮吸花蜜時,生產(chǎn)蜂蜜的過程就開始了。雖然看起來蜜蜂正在“吃”花蜜,但至少就傳統(tǒng)意義上而言,花蜜并沒有進入胃中,它將花蜜儲存在蜜囊中,使其在此與各種酶混合。
最先發(fā)揮作用的是一種轉(zhuǎn)化酶,它將花蜜中的蔗糖分子“剪”成兩半,產(chǎn)生單糖葡萄糖和果糖(奇怪的是,研究表明蜜蜂沒有產(chǎn)生這種蔗糖剪切酶的基因,這可能是一種生活在其腸道中的微生物所產(chǎn)生的)。返回蜂巢后,蜜蜂將采好的蜜吐出并傳遞給“流水線”上的第一只蜜蜂。而隨后的口對口傳遞方式能降低花蜜中的水含量并添加進更多的酶,這一過程會繼續(xù)分解花蜜并阻止微生物生長。
接下來,蜜蜂將這一花蜜與酶的混合物放入蜂巢中,然后通過扇動翅膀來蒸發(fā)掉更多的水分。然后,另一種酶(葡萄糖氧化酶)也開始起作用:將部分葡萄糖轉(zhuǎn)化為有助于蜂蜜保存的葡萄糖酸。這種化學(xué)反應(yīng)會降低花蜜的 pH 值(增加酸度,并產(chǎn)生過氧化氫,過氧化氫可以阻止微生物生長,但在高濃度時會產(chǎn)生毒性)。此外,花粉和酵母菌可能還會帶來更多的酶,分解一些過氧化物,保持其處于可控范圍內(nèi)。
最后一步,是用蜂蠟覆蓋這些六邊形的小房間。保育蜂會把加工過的蜂蜜喂給蜂巢中的其他成員,剩下的就儲存起來以備寒冷或雨天使用。
流水線般的一系列的化學(xué)反應(yīng),將花蜜最終轉(zhuǎn)化為蜂蜜。圖源:ADDUCI STUDIOS。
是糖,更是藥
神奇的花蜜使得貝倫鮑姆對蜂蜜產(chǎn)生了興趣,這一興趣萌生于上世紀90年代中期。當(dāng)時她得知,植物花蜜中充滿了大量叫做植物素的化學(xué)物質(zhì),這是一種能阻止害蟲并幫助植物生長和新陳代謝的化合物。她有一種預(yù)感:當(dāng)蜜蜂將花蜜變成蜂蜜時,這些植物化學(xué)物質(zhì)就會隨之而來。如果猜想成真的話,她想知道植物素可能對蜜蜂起到什么作用。
于是,貝倫鮑姆開始探索蜂蜜中化學(xué)物質(zhì)的多樣性。1998 年,她的研究團隊發(fā)現(xiàn),不同的蜂蜜中含有不同程度的抗氧化劑,這取決于蜂蜜的花卉來源。“這激起了我的興趣,” 她說。團隊后來發(fā)現(xiàn),用混合了兩種蜂蜜植物素(對香豆酸和強效抗氧化劑槲皮素的糖水所喂養(yǎng)的蜜蜂,比只喝單一糖水的蜜蜂更耐殺蟲劑。此外,她和合作者還在2017年的《昆蟲》雜志上發(fā)表文章說,食用含有植物素的水的蜜蜂比對照組的蜜蜂壽命更長[1]。
不僅如此,其他研究也發(fā)現(xiàn)了蜂蜜中其他一些植物素的作用。研究表明,脫落酸可以增強蜜蜂的免疫反應(yīng),加快傷口愈合時間并改善其對低溫的耐受性。其他的一些植物素可以削弱寄生蟲的影響,而寄生蟲是蜜蜂數(shù)量減少的主要原因之一:例如,給受真菌感染的蜜蜂喂食一種含有百里酚(從百里香植物中提取的一種植物素)的糖漿,可以減少其體內(nèi)一半以上的真菌孢子數(shù)量。植物素甚至已經(jīng)被證明能抑制一種導(dǎo)致在歐洲和美國產(chǎn)生污仔病(蜜蜂幼蟲常見疾?。?/span>的細菌,這種細菌具有強大的破壞力和傳染性,一旦在蜂群中傳播,人們往往會直接燒掉整個蜂巢以防止其繼續(xù)擴散。
一些植物素似乎通過增強與解毒和免疫相關(guān)基因的活性來發(fā)揮作用[2]。2017年,一個研究團隊在《經(jīng)濟昆蟲學(xué)雜志》上發(fā)表報告稱,當(dāng)蜜蜂被喂食含有植物素(如新煙堿)的花蜜時,一種負責(zé)產(chǎn)生抗菌蛋白的基因就會加速生產(chǎn)。
植物素還可能通過保持蜜蜂體內(nèi)及身上的微生物群落的欣欣向榮而讓蜜蜂更健康。去年,研究人員在《應(yīng)用微生物學(xué)雜志》上報道,咖啡因、沒食子酸、對香豆酸和山奈酚都能改善蜜蜂腸道微生物的多樣性和數(shù)量[3]。蜜蜂體內(nèi)腸道微生物越健康,頻繁寄生蟲感染的強度就越低。
不僅如此,蜜蜂在生病時甚至?xí)x出對自身健康有益的蜂蜜?,F(xiàn)就職于德國朱利葉斯·庫恩研究所的昆蟲學(xué)家西爾維奧·埃勒和他的團隊展示了四種被寄生蟲感染的蜜蜂?!拔覀冎皇墙o了它們一個選擇,” 埃勒說。他們在《行為生態(tài)學(xué)和社會生物學(xué)》雜志上發(fā)表文章稱,患病的蜜蜂更喜歡葵花蜜[4],這是治療感染的最佳藥物,并且具有超高的抗生素活性。
研究表明,蜜蜂會選擇最好的蜂蜜來治療自己的疾病。埃勒及其同事用能引起孢子蟲病的寄生蟲感染蜜蜂,然后用圖示中的嗅覺儀讓蜜蜂自行選擇不同種類的蜂蜜。實驗顯示,感染越嚴重,蜜蜂選擇葵花蜜的次數(shù)就越多。6天后,這些蜜蜂體內(nèi)的微孢子蟲數(shù)量遠遠少于其他蜜蜂。
利用蜂蜜自愈
盡管蜂蜜具有增強免疫力等一系列健康益處,但蜜蜂的生存現(xiàn)狀仍然堪憂。從2020年4月到2021年4月,美國養(yǎng)蜂人失去了45%的蜂群[5],這是自2006年非營利性質(zhì)的蜜蜂信息機構(gòu)開展調(diào)查以來,情況倒數(shù)第二差的一年。雖然養(yǎng)蜂人通常會在蜂箱中留下一些蜂蜜,但擁有各種各樣的蜂蜜似乎很重要:研究表明,蜜蜂采集于刺槐樹花、向日葵或混合花朵不同的蜂蜜,可以抵御不同類型的細菌[5]。
埃勒將這種不同種類的蜂蜜比作一個藥房。“生病時我們會去藥房,然后說:我們需要這個來治療頭痛,需要那個來治療胃痛……而多種多樣的蜂蜜湊在一起,便組成了能治蜜蜂病的‘藥房’?!?/span>
覆蓋作物,例如圖中這株絳車軸草,在農(nóng)作物收割后被種植在裸露的土壤中。開花的覆蓋作物有助于支持當(dāng)?shù)匕鄯湓趦?nèi)的授粉群體。
貝倫鮑姆在2021年的《昆蟲學(xué)年鑒》上與他人合著了一篇關(guān)于蜂蜜對蜜蜂健康影響的綜述[7],她說,蜜蜂只有在有合適花朵的情況下,才能建立起自己的蜂蜜“藥房”[8]——這種配適度不僅體現(xiàn)在數(shù)量和多樣性上,更與植株的整個生長季節(jié)都息息相關(guān)。蜜蜂每年飛往田野,為杏、蘋果、南瓜和梨等作物授粉,但這些地方都缺乏花朵的生物多樣性。
美國農(nóng)業(yè)部在加利福尼亞州戴維斯市有一個蜜蜂健康實驗室,昆蟲學(xué)家阿拉提·塞沙德里任職于此。塞沙德里說,改善花朵的多樣性確實有利于蜜蜂的健康。美國農(nóng)業(yè)部還通過保護區(qū)計劃鼓勵土地所有者將部分耕地轉(zhuǎn)變?yōu)橐吧鷦游锉Wo區(qū)?!稗r(nóng)業(yè)要繼續(xù)發(fā)展,但也要讓傳粉者更好地存活?!?nbsp;塞沙德里說。
讓蜜蜂攝取更好的營養(yǎng),并不能解決蜜蜂面臨的所有問題。但埃勒認為,確保蜜蜂能獲得足夠的“藥”,可能會對現(xiàn)狀有所裨益。他建議,把從各種花朵中提取的蜂蜜留一部分在蜂箱中,這樣蜜蜂一年四季都能有充足的蜂蜜儲備。
早在幾年前,貝倫鮑姆就開始了關(guān)于蜂蜜的調(diào)查,因為她覺得一直以來關(guān)于蜂蜜的研究都沒有得到足夠的重視。她認為,知識的積累也是成功必不可少的一環(huán),“我很高興,現(xiàn)在蜂蜜的話題終于引起了一些關(guān)注?!?strong style="outline: 0px;max-width: 100%;font-family: -apple-system-font, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;white-space: normal;font-size: 16px;color: rgb(52, 52, 52);letter-spacing: 1.5px;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">
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本文授權(quán)翻譯自Annual Reviews 旗下雜志 Knowable Magazine,點擊文末閱讀原文可訂閱其英文通訊。
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原文標題“Bee gold: Honey as a superfood”,作者Diana Kwon,發(fā)布于2021.10.20 Knowable Magazine。鏈接https://knowablemagazine.org/article/living-world/2021/bee-gold-honey-superfood。
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