الخواص البيولوجية للعسل

تبين أن التأثيرات المضادة للبكتيريا في العسل (تثبيط نمو الميكروبات) ناتجة من تراكم مركب فوق أكسيد الهيدروجين (H₂O₂) كما أظهرت دراسة التأثيرات البيولوجية للعسل الذي تم جمعه من 8 مصادر زهرية ذات توزيعات جغرافية مختلفة. أظهرت الثمانية أعسال تأثيرات مضادة للبكتيريا بنسب تركيز 100% في 3 أنواع من الكائنات الدقيقة.

كما زادت أوزان الفئران عندما تمت تغذيتها على أغذية تم استبدال السكروز أو نشا القمح فيها بالعسل. كذلك نمت الخميرة بدرجة تفوق واحد ميكروجرام في كثير من الأعسال بنسب تركيز تتراوح بين 10% – 40%. عقل الكرز المغروسة في محاليل أعسال نباتات الطوبال، الموالح، القطن والبرسيم الحلو أظهرت نمو جذري أكثر من تلك التي غمرت في محلول سكري أما عُقل شوك النار فقد أظهرت نمو جذري كثيف فقط عندما تم غمرها في محلول عسل الطوبال والحنطة السوداء.

وهناك محاولات لبيان النشاط الاستروجيني في الفئران بعد حقنها بالعسل ولكن باءت هذه المحاولات بالفشل كما أن معاملة العسل الخام بالتسخين ليماثل الأعسال التجارية له تأثير ضعيف أو عديم التأثير على نمو الفئران، وتأثير جزئي على نمر الخميرة فقط.

وفي تقدير التأثير الحيوي ضد البكتيريا لبعض أصناف أعسال نيوزيلندا ذات المصدر الزهري الواحد الذي يحتوي أو لا يحتوي على فوق أكسيد الهيدروجين “تمت معادلة تأثيره ضد البكتيريا بواسطة عامل محفز” ووُجد أن الأعسال ذات التأثير الحيوي العالي ضد البكتيريا تحتوي على عامل آخر خلاف فوق أكسيد الهيدروجين كذلك وجد أن بكتيريا Staphylococcus aureus لم يتم تثبيطها بفعل التناضح بين السوائل أو حامضية العسل. وأن ارتباط الخاصية الحيوية للأعسال بمصادر زهرية محددة يدحض الاقتراح بأن التأثير الحيوي لفوق أكسيد الهيدروجين يرتبط بالمصدر الزهري. كذلك تم اختبار نشاط عسل نبات مانيوكا ووجد أنه ثابت ضد الحرارة.

كما ذكر أن هناك رغبة متزايدة في استخدام العسل ضد البكتيريا كمضاد حيوي. ونظراً لوجود اختلاف في قوة العسل كمضاد حيوي فيجب اختيار المناسب منها في الاستخدامات الطبية. لذلك استخدمت عدة أصناف من العسل النيوزيلندي ذات المصدر النباتي الواحد لمقارنة خصائصها كمضاد حيوي ضد البكتيريا.

ووجدت اختلافات معنوية بين الأعسال المختلفة في خاصيتها الحيوية كما وُجد عدم تماثل في تأثير بعض أصناف العسل، وقد يرجع ذلك إلى عدم ضبط جودة العسل وعدم تصنيف العسل من خلال حبوب لقاحه. وقد وجد أن أكثر الأعسال نشاطا هي الكانيوكا ومانيوكا ونعناع الماء، وأن نشاط عسل مانيوكا يعتبر معنويًا مقارنةً بعسل البرسيم والخلنج.

كما ذكر أن التأثير المضاد للبكتيريا في العسل المصري تراوحت بين الصفر و 2,5 بمتوسط قدره 1,8 وأظهرت النتائج أن العسل التجاري كان ذا القيمة الأقل.

كما تم عزل بعض مكونات عسل مانيوكا والمسئولة عن التأثير المضاد لبكتيريا المكورات العنقودية وذلك باختبار جزيئات العسل المكونة له فقد تم فصل المستخلص الكحولي الأثيري للعسل ودراسة التأثير المضاد للبكتيريا للجزيئات المتحصل عليها. تم التعرف على مركب في حالة متجانسة وهو (ميشيل سيرنجات) كذلك أثبت التحليل المزدوج وجود هذا المركب في بعض الجزيئات ذات التأثير المضاد لبكتيريا الأخرى مع غيرها من المركبات مثل “ميثيل 3, 4, 5 – ثلاثي ميثوكسي بترويك، كذلك استرات الميثيل لهذه الأحماض وإلى حد ما ميثيل سيرنجات خاصية المضاد الحيوي بدرجة معنوية.

تم قياس اختلافات النشاط المضاد للبكتيريا للعسل في 345 عينة عسل خام من النحالين في جميع أرجاء نيوزيلندا. وتم اعتبار معظم الأعسال ذات مصدر زهري واحد في 26 مصدر زهري مختلف. وقد تم اختبار الأعسال ضد بكتيريا المكورات العنقودية ووُجد أن النشاط المضاد للبكتيريا يتأرجح بين أكبر من 2% (وزن / حجم) 58% (وزن / حجم) متوسط 6,13.

لم يُعزَ التأثير المنخفض للنشاط الحيوي لعينات العسل لعمر العسل أو للمعاملات التي أجراها النحال في تجهيز العسل. عموماً فإن هناك اختلافات معنوية في التأثير الحيوي للأعسال. وأظهرت كل من النباتات کانيوکا ومانيوکا والخلنج أنها مصادر عسل ذات نشاط عالٍ مضاد للبكتيريا.

عندما أُضيف عامل محفز لتفكيك تأثير فوق أكسيد الهيدروجين لم تُظهر كل الأعسال أي نشاط مضاد للبكتيريا ما عدا بعض الأنواع ومنها مانيوكا الذي أظهر نشاطاً معنوياً مضاداً للبكتيريا في عدد لا بأس به من عينات العسل، وترجع هذه الخاصية إلى فوق أكسيد الهيدروجين في كثير من عينات عسل مانيوكا.

وجد أن للعسل والسكر تأثير جيد كضمادات للجروح والتقرحات. ويعزي التأثير الجيد لخاصية الضغط الأسموزي العالي ولكن يختص العسل بنشاط إضافي كمضاد حيوي لاحتوائه على فوق أكسيد الهيدروجين وبعض المواد غير المعروفة تبعاً لمصدره الزهري، ويعرف عسلي مانيوكا باحتوائه على هذه المواد.

وفي دراسة أجريت على التأثير التثبيطي للعسل الطبيعي على البكتيريا أثبتت أن العسل الطبيعي بتركيز 20% ثبط كافة أنواع النمر البكتيري ومن ضمنها بكتيريا المكورات العنقودية، بينما لم يتم التثبيط في حالة استخدام خليط من سكريات شبيهة بالعسل والذي يتكون من (31 غ/ 100مل جلوکوز، 38 جرام / 100 مل فرکتوز، 1,3 غ/ 100 مل سكروز، 7,3غ/ 100 ملل مالتوز) مما يدلل على أن الأسموزية (تركيز السكريات العالي) في العسل ليست مسئولة عن التثبيط الميكروبي، وأضيف أن العسل يحتوي على 181 عنصر وأن بعض هذه العناصر هي المسئولة عن التثبيط مثل فوق أكسيد الهيدروجين، الأنزيمات المختلفة واللايسوزايم.

وذكر في دراسة حول تأثير العسل على نمو البكتيريا والجراثيم أن 2% من الأعسال التي دُرست كان لها تأثير على جدار الخلية البكتيرية ومن ثم تحلل الخلية، كما أن تصنيف المواد المثبطة في أنواع مختلفة من العسل ودرجة تثبيطها تعتمد على نوعية البكتيريا. فعسل المانيوكا النيوزلندي كان له تأثير مثبط كلي (10%) على بكتيريا المكورات العنقودية كما أن العسل ثبط نمو بكتيريا العصيات.

كما ورد في دراسة على خاصية النشاط المضاد للبكتيريا لعسل النحل أن هناك ثلاثة عوامل مسئولة عن التثبيط الميكروبي في العسل وهي (الانهيين)، التركيز العالي للكربوهيدرات (الضغط الأسموزي)، الحموضة. كما وجدوا أن النشاط المضاد للميكروبات يوجد في العسل الخام، بينما تقل هذه الخاصية في العسل المعرض لظروف تصنيع بسبب تلف مكونات العسل العلاجية.

عند استخدام تخفيفات متباينة من عسل صناعي له نفس تركيب السكريات الموجودة في العسل الطبيعي، تبين أن تأثيره يكون جزئياً على الأنواع البكتيرية المختلفة فقط ولا يتسبب في قتل البكتيريا تحت التجربة، على العكس من بعض أنواع العسل الطبيعي، ما يدل على أن تأثير العسل المضاد للبكتيريا لا يرجع كلية إلى التأثير الأسموزي للعسل برغم أن الأسموزية تساهم في تأثير العسل النهائي المثبط للبكتيريا ولكنها ليست المسئولة الوحيدة عن هذا التأثير، ويرجع إلى وجود مادة فوق أكسيد الهيدروجين، الموجود بالعسل كناتج من نواتج تأثير أنزيم الجلوکوز أکسيديز.

وفي دراسة أُجريت على النشاط المضاد للبكتيريا في بعض عينات عسل النحل المصري الطازجة والمخزنة (القديمة) المتحصل عليها من مصادر مختلفة وذلك ضد بعض أنواع من البكتيريا الممرضة حتى اليوم الخامس وقد أمكن الحصول على النتائج التالية:

أظهرت جميع عينات العسل نشاطاً مضاداً للبكتيريا الممرضة ماعدا العسل المنتج من النحل المغذى بالسكر الذي لم يظهر هذا النشاط المضاد. كان أقل تركيز مثبط من العسل مختلفاً تبعا لنوع العسل المستخدم.

اختلفت حساسية السلالات البكتيرية المختبرة تبعا لنوع الميكروب وكانت خلايا استافيلوکوکس أوريس، ايشيريشيا کولاي أکثر السلالات حساسية للنشاط المضاد، بينما أظهرت بكتيريا سيدوموناس أيروجينوزا بعض المقاومة لهذا النشاط المضاد. أظهر كل من نوعي العسل الطازج والعسل المخزن (القديم) تأثيرًا مثبطًا لكل من خلايا استافيلوکوکس أوريس وايشيريشيا كولاي عند تتبع منحنى النمو لهذين النوعين تحت الظروف المثلى لهما. أظهرت عينات العسل المخزنة تأثيراً مثبطا أقوى من عينات العسل الطازجة ضد كل من الميكروبين المختبرين.

الفحص الميكروسكوبي للعسل

أثبت في عام 1951م عن وجود طريقة مثلى لتحليل حبوب اللقاح يمكن تطبيقها لمعرفة الأصل الجغرافي للعسل وطبيعته وكيفية قطفه، وأنها لاتخدم فحص أصل العسل المعروض للبيع فحسب ولكن أيضاً لتقويم الأهمية النسبية لمصادر الرحيق المختلفة في كل بلد ومنطقة.

وفي عام 1987م أوضح أن التحليل الميكروسكوبي يوفر معلومات عن الأصل النباتي والجغرافي للعسل، وأي تلوث للعسل بواسطة الأتربة أو اليرقات، وكذلك التخمر أي محتواه من خلايا الأنزيمات وأي أجزاء صغيرة لا تظهر في العسل. ولاحقاً تبين أن النحلة تحط على الزهرة وتلامس أجزاءها المئبر في الزهرة المحتوية على حبوب اللقاح وتتساقط كمية من حبوب اللقاح في الرحيق، وتمتص النحلة الرحيق المحتوي على حبوب اللقاح الذي يدخل من ضمن محتويات العسل في خلايا الأقراص.

كما أن بعض حبوب اللقاح تلتصق بشعيرات الحلة أثناء وجودها على الزهرة ومن ثَم تدخل من ضمن محتويات العسل. إضافة إلى أن حبوب اللقاح قد تنتقل إلى العسل أثناء معاملة النحال لفرز العسل وذلك بطريقة الضغط البدائية أو عند قطف العسل من براويز تحتوي على يرقات أي مخصصة للتكاثر والتي غالباً تحتوي على حبوب لقاح كثيرة.

وجد أن المصادر الرئيسية لحبوب اللقاح في العسل المصري هي البرسيم، الكافور، الموالح بأنواعها، حبوب لقاح النخيل، الذرة. واستنتج أن كل عينات العسل تحت البحث لم تكن نقية من المصادر الأصلية. عسل البرسيم والموالح احتويا على حبوب لقاح الكافور، بينما عسل القطن احتوى على جزء من حبوب لقاح البرسيم أو دوار الشمس، وأن تصنيف حبوب اللقاح مهم جدًا لتحديد المصدر الأصلي لعينات العسل.

وذكر أن عسل الزهر يأتي من رحيق الأزهار وكمية حبوب اللقاح فيه تعتمد على عدة عوامل منها نوع النبات، فبعض النباتات زهورها تحتوي على كمية كبيرة من حبوب اللقاح تنتقل إلى العسل وتمثل بذلك المصدر الرئيسي، بينما بعض النباتات الأخرى حبوب اللقاح بها نادرة وتصنف على أنها مصادر ثانوية للعسل.

وقد تم التعرف على 101 صنف من حبوب اللقاح في عدد 23 عينة من العسل بمتوسط قدره 40 صنف في عينة العسل الواحدة، ونصف عدد عينات العسل تقريباً لا تقل مصادرها الزهرية عن 39 مصدر زهري، بينما 30% من العينات تقل مصادرها الزهرية عن 37 مصدر زهري وغالبيتها مصادر ثانوية، واوضح أنه يوجد اختلاف في الصفات الفيزيائية والكيميائية بين العينات تبعًا لاختلاف المصدر الزهري وتعدده.

تأثير المعاملات الحرارية على خواص العسل

في دراسة على التغيرات التي تحدث للعسل عند تسخينه حدث ارتفاع طفيف لمقدار مادة الهيدروکسی ميثيل فورفورال في العسل عند ما سخن عند درجة 50°م لمدة 24 ساعة أو °60م لمدة 10 ساعات. كما أن العسل ذا الدرجة الحمضية المنخفضة أنتج مع التسخين مقدارًا أعلى من الهيدروكسي ميثيل فورفورال وخاصة عندما يضاف حمض الستريك إلى العسل.

كما وُجد أن تسخين العسل على درجة 65°م لمدة 3 ساعات أدى إلى انخفاض في إنزيم الدياستيز بينما عند 50°، 60°م لم يلاحظ أي تغير معنوي بعد 10 ساعات. كما أوضح أن التغيرات في نشاط أنزيم الدياستيز مختلفة وتعتمد على نوع العسل. حيث إن العسل ذا الدرجة الحمضية العالية مع محلول منظم قوي يؤدي إلى انخفاض نسبي طفيف في نشاط إنزيم الدياستيز، لذلك يمكن الاستنتاج بأن نشاط أنزيم الدياستيز يمكن أن يؤخذ كمقياس لتسخين العسل أو خلطه بأعسال أخرى.

وفي دراسة تم تقدير تأثير التسخين على عسل البرسيم في الولايات المتحدة الأمريكية على النكهة واللون وتركيب السكريات. واتضح أنه لا يوجد هناك فرق واضح أو تغيرات في النكهة بين التسخين على 44°م والمعاملات الأخرى، أما اللون من خلال الرؤية العادية يمكن القول أنه ليس هناك اختلاف فيه ولكن بواسطة الأجهزة اتضح أنه هناك تغير في اللون ولكن بنسبة بسيطة. أما تأثير المعاملات الحرارية على تركيب السكريات فاتضح أن هناك اختلاف بسيط في مكونات الفركتوز والجلوكوز والسكروز.

ثبت في دراسة لخواص العسل البيولوجية بعد تعريض نوعين من العسل لحرارة  70°م لمدة 15 دقيقة أحدهما ذر لون فاتح وأخر غامق أن الحرارة حطمت بشدة فوق أكسيد الهيدروجين الموجود في العسل وخاصة العسل ذو اللون الفاتح بينما لم تتغير الخواص البيولوجية الأخرى.

وبدراسة تأثير التسخين على بعض الصفات الكيميائية والبيولوجية للأعسال المصرية وجد زيادة طفيفة لمادة (الهيدروكسي ميثيل فورفورال) عند التسخين على درجة 60°م في حين كانت الزيادة واضحة عندالتسخين علی درجة 80°م، 100°م لفترات مختلفة. وحدث تناقص تدريجي لنشاط الأنزيمات بزيادة درجة التسخين وفتراته، كما لم يسجل أي نشاط للأنزيمات عند التسخين على درجة 100°م لفترة 10 دقائق، ولوحظ وجود نمو واضح للبكتيريا بالأعسال التي تعرضت للتسخين على هذه الدرجة.

تدل الدراسات على أن الفورفورال يستخدم كمؤشر لتعرض العسل للتسخين مقارنة مع الهيدروكسي ميثيل فورفورال. لأن تكون الفورفورال تدريجي ويحدث ابتداءً من درجة حرارة 60°م، في حين أن ظهور الهيدروكسي ميثيل فورفورال يمكن تقديره إذا تعرض العسل للتسخين في درجة حرارة 80°م أو على 70°م لأكثر من 48 ساعة.

وذكر أن تعرض العسل للحرارة يخفض من نشاط أنزيم الدياستيز ويزيد محتواه من الهيدروکسی ميثيل فورفورال.

كما أجريت دراسة باستخدام الموجات فوق الصوتية والتسخين العادي لإزالة تبلور العسل، فبلغت الزيادة في محتوى العسل من (الهيدروكسي ميثيل فورفورال) بعد التسخين بالموجات فوق الصوتية  80,7% أكثر من تركيزه في العينات غير المعالجة بينما ارتفع محتواه إلى 128,7% في العينات المعالجة بالتسخين العادي.

لذا فقد أوضحت الدراسة أن استخدام الموجات فوق الصوتية في التسخين أفضل من التسخين العادي فيما يتعلق بزيادة محتوى العسل من الهيدروكسي ميثيل فورفورال، أما نشاط أنزيم الدياستيز فقد وجد الباحثون أن نشاط الأنزيم بلغ كمتوسط في عينات ضبط التجربة  20,8 وحدة وانخفض في التي تمت معالجتها بالموجات فوق الصوتية إلى 17,4  وحدة بنسبة قدرها 16,2%، أما المعالجة بالحرارة العادية فانخفض النشاط إلى 15,9 وحدة بنسبة قدرها 23,1%.

ولم يجد الباحثون أي تأثير من هذه المعالجات على كل من نسبة الرطوبة وخاصية التوصيل الكهربائي ودرجة الحمضية، ولذا استنتجوا أن إزالة تبلور العسل بواسطة الموجات فوق الصوتية تحدث أثراً سلبياً ولكن بدرجة أقل من التسخين الحراري العادي.

وأجريت دراسة حول أثر المعاملات الحرارية والتخزين التجاري على تركيز الهيدروكسي ميثيل فورفورال في 12 عينة للبيع بالجملة و 12 عينة أخرى معدة للبيع للمستهلك من شركات مختلفة تستخدم أساليب تعبئة مختلفة. وكان تركيز هذه المادة في ما بين 1,10 – 34,7 ملجم / کجم بمتوسط زيادة في التركيز قدره 16 ملجم /کجم وأما المُعدة للمستهلك فكان متوسط الزيادة في التركيز 13 ملجم /كجم.

إن كثير من طرق تقويم جودة العسل غير موضوعية مثل تقويم النكهة أو النقاوة أو الخواص الطبيعية مثل اللزوجة أو الملمس إن لم يكن العسل في صورة سائلة. كما أن خلو العسل من السكر المضاف من عناصر الجودة الهامة.

وما يزال الاستخدام القديم لاختبار الهيدروكسي ميثيل فورفورال من أجل الكشف عن السكر المحول الصناعي المضاف. والكشف عن تركيزات الهيدروكسي ميثيل فورفورال ونشاط أنزيم الدياستيز من الاختبارات التي تصر عليها قوانين جودة العسل مثل مواصفات لجنة كودكس الدولية.

ويرى الباحثون أن نشاط أنزيم الدياستيز كمقياس للجودة أمر غير منطقي ولابد من التوقف عن استخدامه كمقياس لأنه يتأثر بالحرارة والتخزين، ولابد أن يكون البديل عاملاً سهل القياس وأن لا يكون موجوداً في العسل الطازج لتحاشي البدء في درجات تركيز متباينة لهذا العامل وأن يكون حساساً بصورة يمكن قياسها للتخزين والتسخين، ومستقل عن نوعية العسل أو مكوناته. ويرى أن مادة الهيدروكسي ميثيل فورفورال تنطبق عليها كل الشروط السابقة عدا الشرط الأخير.

تبين أيضاً أن ثلاثة أنواع من العسل التي عرضت إلى درجات حرارة مختلفة تحت المائة احتفظت بنشاطها المضاد للبكتيريا، أما عند المعاملة على 100°م اختفت فعالية أنواع العسل سمرة وسدر (جنوبي – شتوي) أما سمرة (غربي – صيفي) فاحتفظ بفاعليته المضادة البكتيريا المكورات العنقودية وقد دلت هذه النتيجة على وجود مادة فعالة في هذا العسل الأخير لها درجة عالية من النبات ضد الحرارة.