澳沙漠蜜罐蟻能製具抗菌力蜜糖 或成潛在藥物抗惡菌感染

在澳洲沙漠炙熱的沙土之下深深埋藏著一些鮮為人知的蜜糖。最新刊於 PeerJ 的研究指,這並非由蜜蜂生產的珍貴美食,而是全球唯一一種由螞蟻生產的蜜糖,且是一種具有抗菌特性的潛在強效藥物,甚至可以幫助學界找出對抗藥性惡菌的新策略。

澳洲原住民長期以來一直使用蜜罐蟻 (Camponotus inflatus) 製造的蜜糖來治療喉嚨痛到感染傷口的各種病患。在西澳經營蜜罐螞蟻旅遊團的圖潘語族成員 Danny Ulrich 向《科學》表示,西方醫學正在追趕許多傳統社會數千年來所熟知的醫學,並形容「本土知識確實是一種未開發的資源」。

蜜罐蟻的金色蜜糖來自穆加樹 (mulga tree) 和生活在其上的蚜蟲。有參與研究的悉尼大學微生物學家 Kenya Fernandes 解釋,蜜罐蟻會用觸角撫摸蚜蟲。 這導致蚜蟲從臀部排出多餘的蜜露,然後蜜罐蟻將之吸食。然後,工蟻將蜜露,口口相傳,一滴一滴傳輸給用腿尖懸掛在地下巢穴天花板上的同伴。金色的蜜露令蜜罐蟻的腹部漲得像葡萄一樣大,使其看起來像閃閃發光的吊燈。

這些在巢穴頂部的蟻就像活生生的自動售賣機。擁有蜜糖的蟻會反芻儲起的蜜糖來餵養巢穴中肚餓的成員。

出於好奇想了解更多這些蜜糖的特色,悉尼微生物學家 Andrew Dong 於 2022 年聯絡了 Ulrich ,並一起從卡爾古利 (Kalgoorlie) 郊外約 50 公里的西澳沙漠收集了約 40 隻蜜罐蟻。 回到實驗室,團隊用針刺破蜜罐蟻的腹部,擠出蜜糖,並發現蜜糖比蜜蜂釀製的稀。

在其後的實驗室實驗中,團隊發現蜜罐蟻的蜜糖對於殺死幾種常見病原體非常有效,包括金黃葡萄球菌。該物種的多個菌株都可以抵抗許多現代抗生素,經常感染人類皮膚,甚至可能導致危及生命的敗血症。蜜罐蟻蜜糖還抑製曲黴菌和隱球菌這兩種真菌的生長,這兩種真菌與蜜罐蟻一起存在於沙漠沙土中,會導致人出現肺部問題和胸痛。

蜜罐蟻蜜糖這種微生物殺滅能力背後的機制可能與蜂蜜有部分相似。當蜜蜂反芻花蜜時,會吐出一種稱為葡萄糖氧化酶 (glucose oxidase) 的酵素。當葡萄糖氧化酶與水接觸時,會催化產生過氧化氫 (hydrogen peroxide) 這種殺死許多有害微生物的天然消毒劑的反應。

團隊在蜜罐蟻蟻身上發現了過氧化物作用的類似證據。有參與研究的微生物學家 Dee Carter 表示,他們懷疑蜜罐蟻蜜糖還具有額外的功效,可能源自螞蟻本身獨特的抗菌肽。然而團隊還需要更多研究來確認該肽的身份和功能。

然而,與蜂蜜對數百種不同細菌表現出廣泛的活性不同,蜜罐蟻蜜糖對團隊測試的許多其他微生物例如大腸桿菌幾乎無效果。

無參與研究的美國德州大學聖安東尼奧分校微生物學家 Ferhat Ozturk 指出,蜜蜂每天都會在不同品種植物的花朵之間採蜜,並遇到許多其他微生物。牠們需要保護蜂蜜免受微生物侵害。相比之下,蜜罐蟻可能選擇性地演化出指定的防禦力,以抵禦在沙漠中面臨的較少種類病原體侵襲。

來源:
Science, These ants are ballooning with microbe-killing honey


報告:

Dong, A.Z., Cokcetin, N., Carter, D.A. & Fernandes, K.E. (2023). Unique antimicrobial activity in honey from the Australian honeypot ant (Camponotus inflatus). PeerJ 11:e15645. doi: 10.7717/peerj.15645

文/AC

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