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蜂蜜之于蜜蜂:不僅是糧食,更是良藥

蜂蜜之于蜜蜂:不僅是糧食,更是良藥

作者:
來源:
2021/11/16 09:41
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  對勤勞的小蜜蜂們而言,甜甜的蜂蜜只是食物嗎?實際上,植物花蜜中的化學物質還具有藥效,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

  沒有誰比蜜蜂更了解蜂蜜了。它們不僅是蜂蜜的生產者,也是經驗十足的消費者: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的細微差別。來自伊利諾伊大學香檳分校的昆蟲學家梅·貝倫鮑姆表示,幾十年前,大多數的“功能性食品”(能提供除基本營養之外的健康益處)都沒有提及這一點?!梆B蜂人和研究蜜蜂的科學家都認為蜂蜜只不過是糖水?!?/p>

  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物質,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艱難,它們經受著寄生蟲、殺蟲劑和棲息地喪失等嚴重打擊,而這些研究發現則揭示了自然界“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,但我想目前人們可能還沒認識到它的全部價值?!?/p>

  蜂蜜中的植物成分能為蜜蜂帶來各種健康益處。

  01

  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成分是糖,但同時它也含有多種酶、維生素、礦物質和有機分子,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。

  許多蜜蜂都可以產蜂蜜:熊蜂、蟻蜂甚至黃蜂,但只有真正的“蜜蜂”才能產出足量的蜂蜜,擺滿超市貨架。這種產蜜能力并非一日之功,而是歷經數百萬年進化而成的。

  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?;ɑ苤参锏亩鄻有约懊鄯湮故承袨榈霓D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。

  站在養蜂場前的梅·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。

  對于蜜蜂而言,成為一名專業的“造蜜者”需要更多的行為和化學技巧:往花粉中添加一點花蜜,使其形成更便于運輸的束狀,它們還發育出蜂蠟分泌腺,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的昆蟲學家 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@是一項工程學奇跡,” 格羅辛格說。

  建造這般許多小而均勻的小格子還有另一個優勢:它們擁有的更大的表面積意味著水分蒸發更快,而水分變少意味著更少的微生物生長。

  當覓食的蜜蜂開始大口吮吸花蜜時,生產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。

  最先發揮作用的是一種轉化酶,它將花蜜中的蔗糖分子“剪”成兩半,產生單糖葡萄糖和果糖(奇怪的是,研究表明蜜蜂沒有產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:將部分葡萄糖轉化為有助于蜂蜜保存的葡萄糖酸。這種化學反應會降低花蜜的 pH 值(增加酸度,并產生過氧化氫,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。

  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反應,將花蜜最終轉化為蜂蜜。圖源:ADDUCI STUDIOS。

  02

  是糧食,更是藥

  神奇的花蜜使得貝倫鮑姆對蜂蜜產生了興趣,這一興趣萌生于上世紀90年代中期。當時她得知,植物花蜜中充滿了大量叫做植物素的化學物質,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。她有一種預感:當蜜蜂將花蜜變成蜂蜜時,這些植物化學物質就會隨之而來。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物質的多樣性。1998 年,她的研究團隊發現,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?!斑@激起了我的興趣,” 她說。團隊后來發現,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。

  不僅如此,其他研究也發現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,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,可以減少其體內一半以上的真菌孢子數量。植物素甚至已經被證明能抑制一種導致在歐洲和美國產生污仔病(蜜蜂幼蟲常見疾病)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擴散。

  一些植物素似乎通過增強與解毒和免疫相關基因的活性來發揮作用。2017年,一個研究團隊在《經濟昆蟲學雜志》上發表報告稱,當蜜蜂被喂食含有植物素(如新煙堿)的花蜜時,一種負責產生抗菌蛋白的基因就會加速生產。

  植物素還可能通過保持蜜蜂體內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《應用微生物學雜志》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量。蜜蜂體內腸道微生物越健康,頻繁寄生蟲感染的強度就越低。

  不僅如此,蜜蜂在生病時甚至會選出對自身健康有益的蜂蜜?,F就職于德國朱利葉斯·庫恩研究所的昆蟲學家西爾維奧·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《行為生態學和社會生物學》雜志上發表文章稱,患病的蜜蜂更喜歡葵花蜜,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就越多。6天后,這些蜜蜂體內的微孢子蟲數量遠遠少于其他蜜蜂。

  03

  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,但蜜蜂的生存現狀仍然堪憂。從2020年4月到2021年4月,美國養蜂人失去了45%的蜂群,這是自2006年非營利性質的蜜蜂信息機構開展調查以來,情況倒數第二差的一年。雖然養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。

  埃勒將這種不同種類的蜂蜜比作一個藥房?!吧r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’?!?/p>

  覆蓋作物,例如圖中這株絳車軸草,在農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地包括蜜蜂在內的授粉群體。

  貝倫鮑姆在2021年的《昆蟲學年鑒》上與他人合著了一篇關于蜂蜜對蜜蜂健康影響的綜述,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”——這種配適度不僅體現在數量和多樣性上,更與植株的整個生長季節都息息相關。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。

  美國農業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。美國農業部還通過保護區計劃鼓勵土地所有者將部分耕地轉變為野生動物保護區?!稗r業要繼續發展,但也要讓傳粉者更好地存活?!?塞沙德里說。

  讓蜜蜂攝取更好的營養,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于蜂蜜的調查,因為她覺得一直以來關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,“我很高興,現在蜂蜜的話題終于引起了一些關注?!?/p>

  

 

  譯名對照表: (滑動可查看更多)

  伊利諾伊大學香檳分校 University of Illinois at Urbana-Champaign

  梅·貝倫鮑姆 May Berenbaum

  功能性食品 functional foods

  熊蜂 bumblebee

  蟻蜂 stingless bee

  黃蜂 wasp

  蜜蜂 Apis

  賓夕法尼亞州立大學 Penn State University

  克里斯蒂娜·格羅辛格 Christina Grozinger

  轉化酶 invertase

  葡萄糖氧化酶 glucose oxidase

  植物素 phytochemicals

  對香豆酸 p-coumaric acid

  槲皮素 potent antioxidant quercetin

  《昆蟲》雜志 Insects

  脫落酸 abscisic acid

  百里酚 thymol

  污仔病 foulbrood

  《經濟昆蟲學雜志》 Journal of Economic Entomology

  新煙堿 anabasine

  《應用微生物學雜志》 Journal of Applied Microbiology

  沒食子酸 gallic acid

  對香豆酸 p-coumaric acid

  山奈酚 kaempferol

  朱利葉斯·庫恩研究所 Julius Kühn-Institut

  西爾維奧·埃勒 Silvio Erler

  行為生態學和社會生物學 Behavioral Ecology and Sociobiology

  孢子蟲病 nosema disease

  蜜蜂信息機構 Bee Informed Partnership

  覆蓋作物 cover crops

  絳車軸草 Trifolium incarnatum

  《昆蟲學年鑒》 Annual Review of Entomology

  戴維斯市 Davis

  阿拉提·塞沙德里 Arathi Seshadri

 

  版權聲明

  本文翻譯自Annual Reviews 旗下雜志 Knowable Magazine

  原文標題“Bee gold: Honey as a superfood”,作者Diana Kwon,發布于2021.10.20 Knowable Magazine。鏈接https://knowablemagazine.org/article/living-world/2021/bee-gold-honey-superfood。

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