Včely boli na tejto planéte dávno pred človekom. Vyvinuli sa spolu s kvitnúcimi rastlinami za éry dinosaurov. Za najstaršiu zmienku o tom, že človek využíva med, sa považuje jaskynná maľba v jednej z Pavúčích jaskýň (Cuevas de la Araña) neďaleko španielskej Valencie, ktorej odhadovaný vek je 4- až 10-tisíc rokov.
Táto maľba znázorňuje nahého človeka na rebríku upletenom z trávy esparto, ktorý v jednej ruke drží kôš na medové plásty a okolo neho lietajú včely. Maľba je datovaná do obdobia kamennej doby, do obdobia človeka lovca a zberača. Najstaršie zmienky o chove včiel vedú do čias starovekého Egypta. Spomedzi 20-tisíc druhov včiel sa iba osem druhov považuje za včely medonosné a z toho len dva sú domestikované človekom – naša známa Apis mellifera a ázijská Apis cerana.
Zloženie medu
Základom stravy včiel medonosných je peľ, z ktorého získavajú stavebné aminokyseliny, a nektár alebo výlučky rastlín a hmyzu (medovica). Nektár či medovicu upravujú tak, aby zahustené a obohatené o včelie proteíny poskytovali dlhodobý zdroj energie.
Med je pre včely predovšetkým zdroj energie na zimu. Počas nej je to ich jediný zdroj potravy a umožňuje im dostatok energie na produkciu tepla. V zimnom období sú totiž včely v chumáči okolo kráľovnej, kde udržiavajú na začiatku zimy teplotu 27 °C a ku koncu zimy, keď kráľovná začína klásť vajíčka, až 34 °C. Med je ideálne namiešaný tak, aby sa vo vlhkom prostredí nepokazil a vydržal včelám celé mesiace, pretože od neho závisí ich prežitie.
Z 80 % ho tvoria cukry, predovšetkým monosacharidy glukóza a fruktóza. To, v akom pomere sa v ňom tieto cukry nachádzajú, je určené pôvodom nektáru a predurčuje to rýchlosť procesu kryštalizácie. Čím viac glukózy a peľových zŕn, tým je kryštalizácia rýchlejšia. Najvyšší podiel glukózy majú repkové medy, ktoré aj najrýchlejšie kryštalizujú. Naopak, najdlhšie zostávajú tekuté agátové, ktorých nektár obsahuje viac fruktózy a veľmi malé množstvo peľu.
Ďalšou zložkou medu je voda, ktorá však tvorí iba 15 až 20 %. Toto malé percento vody a veľké percento cukrov spôsobuje nehostinné podmienky na rast baktérií. Len 1 % tvoria proteíny, minerály a fytochemické látky, ktoré majú napriek nízkemu zastúpeniu významný vplyv na biologické účinky medu.
Nektárový a medovicový
Na Slovensku máme med presne definovaný vo vyhláške o mede (vyhl. č. 41/2012 Z. z.), v ktorej sa uvádza: Med je prírodná sladká látka produkovaná včelou medonosnou (Apis mellifera) z nektáru rastlín, výlučkov živých častí rastlín alebo výlučkov hmyzu cicajúceho živé časti rastlín, ktorý včely zbierajú, pretvárajú a obohacujú vlastnými špecifickými látkami, ukladajú, zahusťujú, uskladňujú a ponechávajú v plástoch, aby vyzrel. Zaujímavé je, že len produkt včely medonosnej je u nás považovaný za med. Vyhláška neberie do úvahy produkty ázijskej včely Apis cerana.
Na základe vyhlášky poznáme teda dva druhy medu, nektárový z kvetov rastlín a medovicový, ktorý vzniká z tzv. medovice, čo sú uvedené výlučky rastlín alebo výlučky hmyzu (vošiek) cicajúceho rastliny. Čisto medovicový med neobsahuje peľ a vyznačuje sa vysokou elektrickou vodivosťou, vďaka vysokému množstvu minerálnych látok, ktoré obsahuje. Tento parameter umožňuje odlíšiť medovicové medy od nektárových. Ďalšou zaujímavosťou medovicových medov je bohatý obsah polyfenolických látok vrátane flavonoidov. Tieto látky, sekundárne metabolity rastlinného pôvodu, sa spolupodieľajú na tvorbe antibakteriálneho peroxidu vodíka, ktorý má významnú úlohu v pôsobení proti baktériám.
Nektárové medy majú tiež svoje odlišnosti a špecifiká. Obsahujú totiž rozličné látky rastlinného pôvodu. Vzorným príkladom je manukový med z Nového Zélandu a Austrálie, kde kvitne krík balmín metlatý (Leptospermum scoparium) nazývaný aj manuka. Nektár z tohto kríka, ktorý včely zbierajú, obsahuje látku dihydroxyacetón. Tá sa v mede časom premieňa na metylglyoxál, reaktívnu chemickú látku, ktorá je v týchto medoch zodpovedná za ich antibakteriálnu aktivitu.
Ďalším príkladom je halucinogénny med z nektáru rododendronov z oblasti Čierneho mora. Tento nektár obsahuje neurotoxín, ktorý je prítomný aj v mede, a ten preto treba dávkovať veľmi opatrne. Rastlinný pôvod medu a jeho zloženie výrazne ovplyvňujú jeho biologické vlastnosti, aj keď sa v ňom niektoré látky nachádzajú v stopových množstvách. Ich vzájomné spolupôsobenie môže znásobiť ich účinnosť.
Antimikrobiálna aktivita
Med teda slúži včelám ako zdroj energie na zimu a závisí od neho ich prežitie do ďalšej sezóny. Vďaka svojmu zloženiu dokáže vydržať mesiace vo vlhkých podmienkach úľa a dokonca aj tisíc rokov v pohári a nepokazí sa. Jeho najdôležitejšou biologickou vlastnosťou je pôsobenie proti mikroorganizmom na rôznych úrovniach a podľa pôvodu aj rôznymi mechanizmami. Med vďaka svojmu komplexnému zloženiu bráni rastu a množeniu baktérií, vírusov, kvasiniek a húb.
Antimikrobiálnemu pôsobeniu medu sa vedci venujú od začiatku 20. storočia a prvé výsledky boli veľmi zmätočné, pretože jednotlivé tímy skúmali medy rôzneho pôvodu. Najprv sa myslelo, že za jeho pôsobenie je zodpovedná vysoká osmolarita, teda to, že med je saturovaný cukorný roztok. Nevedeli však vysvetliť účinnosť nariedeného medu. Z rôznych vedeckých skupín prichádzali dokonca protichodné výsledky. Niektorí tvrdili, že aktivita je citlivá na svetlo a teplo (H. Dold a kol., 1937), iní, že aktivita je stabilná proti teplu (M. Gubanski a kol., 1962). V kvetovom mede z USA antibakteriálna aktivita korelovala s množstvom peroxidu vodíka produkovaného včelím enzýmom glukózooxidáza (J. W. White a M. H. Subers, 1963). Z Nového Zélandu prichádzali výsledky, že aktivita je – naopak – termostabilná a nie je založená na peroxide vodíka (P. C. Molan a K. M. Russell, 1988). V súčasnosti už vieme, že mechanizmus, akým med pôsobí proti baktériám, je rôzny, podľa toho, akého pôvodu je med.
Ako zabíja baktérie
Med pôsobí proti baktériám multifaktoriálne. To znamená, že proti baktériám pôsobia rôzne látky, čím zvyšujú svoju účinnosť, a baktérie si tak na med nedokážu vytvoriť rezistenciu ako v prípade antibiotík.
To, čo majú všetky medy spoločné, je osmotický tlak, nízke pH a málo voľných molekúl vody, ktoré spolu predstavujú nehostinné prostredie pre život baktérií. Navyše sú prítomné látky včelieho a rastlinného pôvodu, ktoré spôsobujú rozdiely v mechanizmoch účinku.
Takže medy môžeme rozdeliť na základe ich mechanizmu účinku na medy peroxidové, ktoré sú typické pre severnú pologuľu, a medy neperoxidové, ktoré predstavujú spomínané manukové medy typické pre oblasť Austrálie a Nového Zélandu.
Na tvorbe peroxidu vodíka sa podieľa spomínaný enzým glukózooxidáza, ktorá štiepi glukózu za vzniku kyseliny glukónovej. Tá znižuje pH medu a produkuje peroxid vodíka, ktorý aj v nízkych koncentráciách dokáže narušiť rast baktérií, inhibovať replikáciu DNA a spôsobiť oxidačný stres. Na tvorbe peroxidu vodíka sa spolupodieľajú aj rastlinné polyfenolické látky. Ďalšou zaujímavou zložkou je defenzín-1, ktorý je súčasťou včelej imunity a je prítomný vo všetkých medoch. Ten spôsobuje zmenu tvaru bakteriálnych buniek a porušenie membrány.
Baktérie sa nenachádzajú v prírode len ako planktonické, ale spolunažívajú v komunitách. Usadia sa na povrchu a začnú okolo seba budovať akúsi konštrukciu, ktorá ich chráni pred vonkajšími vplyvmi ako steny paneláku. Baktérie na rôznych poschodiach disponujú aj rozličnými vlastnosťami. Takéto viacúrovňové bakteriálne komunity nazývame biofilm a predstavujú vážne zdravotné komplikácie. Antibiotiká sú proti baktériám viazaným v biofilmoch menej účinné alebo dokonca neúčinné, lebo nedokážu k baktériám preniknúť. Naopak, látky v mede bránia baktériám v ich vzájomnej komunikácii a k vzniku biofilmu.
Ďalšie biologické účinky medu vychádzajú z pôsobenia medu na ľudské zdravie, a to najmä pri lokálnej aplikácii, teda priamo v mieste hojenia, či ide o poranenia kože alebo oka. V procese hojenia rán pôsobí med na niekoľkých úrovniach. V prvom rade bráni infekcii, tlmí zápal v rane a vďaka svojím antioxidačným vlastnostiam reguluje oxidačný stres. V priebehu dní a týždňov zrýchľuje tvorbu kožných buniek a ciev a pri prestavbe vzniká elastická jazva. Naším prínosom bolo odhalenie, že práve včelí defenzín-1 je zodpovedný za rýchlejšie uzatvorenie rany a tvorbu kožných buniek (M. Bučeková a kol., 2019). Bol to vôbec prvý dôkaz toho, že hmyzí peptid môže mať stimulujúci vplyv na ľudské bunky.
Mgr. Marcela Bučeková, PhD.
Laboratórium apidológie a apiterapie
Ústav molekulárnej biológie SAV, v. v. i.
