꿀의 '놀라운' 힘

살충제 해독에서 수명 연장에 이르기까지 꿀벌을 위한 달콤한 재료의 이점은 단순히 벌집에서 열심히 일하는 곤충에게 영양을 공급하는 것 이상입니다. 꿀벌이 꿀에 대해 많이 알고 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 그들은 꿀 생산자일 뿐만 아니라 소비자이기도 합니다. 예를 들어 병든 벌에게 다양한 종류의 꿀을 제공하면 감염을 가장 잘 물리칠 수 있는 꿀을 선택합니다.

반면에 사람들은 꿀의 영양학적 뉘앙스와 관련하여 따라잡아야 할 일이 많습니다. 불과 몇 십 년 전만 해도 기본 영양 이상의 건강상의 이점을 제공하는 "기능성 식품"의 대부분 목록에는 언급되지 않았다고 일리노이 대학교 어바나-샴페인의 곤충학자인 메이 베렌바움이 말했습니다. "심지어 양봉가들, 그리고 확실히 양봉 과학자들조차도 그것을 설탕물에 불과하다고 여겼습니다."

그 이후로 많은 연구에서 꿀에 꿀벌의 건강에 영향을 미치는 식물성 화학 물질이 가득하다는 사실이 밝혀졌습니다. 꿀의 성분은 꿀벌이 더 오래 살 수 있도록 돕고, 극심한 추위와 같은 혹독한 조건에 대한 내성을 높이며, 감염과 싸우고 상처를 치유하는 능력을 높일 수 있습니다. 이 발견은 최근 몇 년 동안 기생충, 살충제 노출 및 서식지 손실로 큰 타격을 받은 꿀벌을 도울 수 있는 방법을 암시합니다.

베렌바움은 "그것은 정말 놀라운 물질이고 사람들이 아직도 그 가치를 제대로 인식하지 못하는 것 같다"고 말했다.

토스트에 올려 먹거나 차로 끓여 먹어도 맛있지만 꿀은 감미료 그 이상입니다. 확실히 점성 액체는 대부분 설탕으로 벌집 구성원이 생계를 위해 사용하지만 각 꿀에 고유성을 부여하고 꿀벌에게 많은 건강상의 이점을 제공하는 효소, 비타민, 미네랄 및 유기 분자도 포함되어 있습니다.

꿀벌, 침 없는 꿀벌, 심지어 꿀벌 말벌과 같은 다양한 곤충이 꿀을 생산할 수 있지만 꿀벌( Apis  종) 만이 식료품점 선반을 비축할 만큼 충분히 생산합니다. 이 능력은 하루아침에 이루어진 것이 아닙니다. 수백만 년이 걸렸습니다.

꿀과 그 안에 들어 있는 식물 화합물은 꿀벌에게 모든 종류의 건강상의 이점을 제공합니다(Credit: Getty Images)

꿀벌은 약 1억 2,000만 년 전 꽃 피는 식물의 진화와 확산이 급증하는 동안 말벌에서 분리되었습니다. 이 꽃의 다양성은 곤충이 아닌 꽃가루를 꿀벌 유충으로 먹이는 꿀벌 행동의 변화와 함께 오늘날 알려진 약 20,000종의 꿀벌의 진화에 박차를 가했습니다.

꿀 제조 전문가가 되려면 행동 및 화학적 트릭이 몇 가지 더 필요했습니다. 꿀벌은 꽃가루에 약간의 꿀을 첨가하기 시작하여 꽃가루를 더 운반하기 쉬운 다발로 만들었습니다. 그들은 또한 액체 꿀과 고체 꽃가루를 별도로 저장하는 방법을 제공하는 왁스 분비샘을 개발했습니다.

"밀랍은 매우 유연한 건축 자재를 가능하게 합니다."라고 Penn State University의 곤충학자인 Christina Grozinger는 말합니다. 그는 벌의 사회적 행동과 건강의 기본 메커니즘을 연구합니다. 벌집을 만들 때 꿀벌은 밀랍을 육각형으로 성형하는데, 육각형이 촘촘히 모여 있기 때문에 물건을 보관하기에 가장 효율적인 모양입니다. Grozinger는 "이것은 공학적 위업입니다."라고 말합니다.

여러 개의 작고 균일한 세포를 구성하면 또 다른 이점이 있습니다. 표면적이 많을수록 물이 더 빨리 증발하고 물이 적을수록 미생물 성장이 적습니다.

그 빗살을 채울 꿀을 생산하는 과정은 먹이를 찾는 꿀벌이 꿀을 후루룩 먹자마자 시작됩니다. 그녀가 그것을 먹고 있는 것처럼 보일지 모르지만, 설탕이 가미된 스낵은 적어도 전통적인 의미에서 그녀의 뱃속에 들어가지 않습니다. 그녀는 그것을 다양한 효소와 섞이는 그녀의 작물 또는 꿀 위장에 저장합니다.

가장 먼저 작동하는 효소 중 하나는 인버타제인데, 이 효소는 꿀의 자당 분자를 반으로 잘라 단순 설탕인 포도당과 과당을 생성합니다(이상하게도 연구에 따르면 꿀벌은 이 자당 절단 효소를 만드는 유전자가 없습니다. 벌 내장에 사는 미생물이 만들 가능성이 있음). 벌집으로 돌아오면 꿀벌은 첫 번째 꿀벌 조립 라인으로 탑재량을 역류시킵니다. 이어지는 구강 대 구강 통로는 수분 함량을 낮추고 더 많은 효소를 도입하며, 이는 과즙 분해를 계속하고 미생물의 성장을 막는 과정입니다.

육각형은 물건을 보관하는 데 가장 효율적인 모양입니다(Credit: Getty Images)

다음으로 꿀벌은 혼합물을 벌집 셀에 넣은 다음 날개를 부채질하여 더 많은 물을 증발시킵니다. 또 다른 효소인 포도당 산화효소가 작용하여 포도당의 일부를 꿀을 보존하는 데 도움이 되는 글루콘산으로 전환합니다. 화학 반응은 또한 pH를 낮추어 산도를 높이고 과산화수소를 생성하여 미생물의 성장을 방지하지만 높은 수준에서는 독성이 될 수 있습니다. 꽃가루와 효모와 함께 유입되는 더 많은 효소가 과산화물의 일부를 분해하여 수치를 억제합니다.

마지막으로 셀은 왁스로 덮을 준비가 되었습니다. 유모벌은 가공된 꿀을 벌집의 다른 구성원에게 먹이고 나머지는 춥거나 비오는 날을 위해 저장합니다.

 

달콤한 약

꿀은 1990년대 중반에 처음 꽃을 피운 관심인 Berenbaum을 꿀로 이끌었습니다. 그녀는 꿀에 파이토케미컬(phytochemicals)이라는 식물 화학 물질이 주입되어 있다는 사실을 알고 있었습니다. 이 화합물은 해충을 억제하고 식물의 성장과 신진대사를 돕는 화합물입니다. 그녀는 꿀벌이 꿀을 꿀로 바꿀 때 이 파이토케미컬이 함께 오고 있다고 직감했습니다. 그리고 만약 그렇다면, 그녀는 꿀벌을 위해 무엇을 할 수 있는지 알고 싶었습니다.

그래서 베렌바움은 꿀의 다양한 화학 물질을 조사하기 시작했습니다. 1998년에 그녀의 팀은 꿀의 꽃 기원에 따라 다른 꿀에 다른 수준의 항산화제가 포함되어 있음을 발견했습니다. "그게 내 관심을 끌었다"고 그녀는 말합니다. 그녀의 그룹은 나중에 꿀벌이 p-쿠마르산과 강력한 항산화제 케르세틴이라는 두 가지 꿀 파이토케미컬과 혼합된 설탕물을 먹인 후 설탕물을 섭취한 것보다 살충제에 더 잘 견딘다는 사실을 발견했습니다. 게다가   , 그녀와 그녀의 동료들은 2017년 저널 Insects에 파이토케미컬이 든 물을 받은 벌이 그렇지 않은 벌보다 더 오래 산다고 보고했습니다.

다른 연구에서는 꿀에 있는 추가 파이토케미컬의 효과를 밝혀냈습니다. Abscisic acid는 꿀벌의 면역 반응을 강화하고 상처 치유 시간을 개선하며 추운 온도에 대한 내성을 향상시킵니다. 다른 파이토케미컬은 꿀벌 감소의 주요 원인 중 하나인 기생충의 영향을 무디게 합니다. 예를 들어, 곰팡이에 감염된 꿀벌에게 백리향 식물의 파이토케미컬인 티몰을 함유한 시럽을 제공하면 곰팡이 포자의 수를 절반 이상 줄입니다. 파이토케미컬은 유럽과 미국의 파울브루드를 유발하는 박테리아를 억제하는 것으로 나타났습니다. 이 박테리아 중 후자는 너무 파괴적이고 전염성이 있어 확산을 방지하기 위해 두드러기를 통째로 태우는 것이 좋습니다. 

일부 파이토케미컬은 해독 및 면역과 관련된 유전자 의 활동을 강화함으로써 제 역할을 하는 것 같습니다  . 꿀벌에게 예를 들어 항미생물성 단백질을 만드는 유전자인 아나바신과 같은 과즙 식물화학물질을 먹일 때 생산이 증가한다고 한 팀이 2017년 Journal of Economic Entomology에 보고했습니다.

양봉가는 벌통에 다양한 꿀을 남겨두어 곤충을 도울 수 있습니다(Credit: Getty Images)

그리고 파이토케미컬은 꿀벌 내부와 꿀벌에 사는 미생물 군집을 행복하게 유지함으로써 건강에 도움이 될 수 있습니다. 카페인, 갈산, p-쿠마르산 및 캠페롤은 모두  꿀벌의 장내 미생물의 다양성과 양을 향상시킨다고 연구원들은 작년 Journal of Applied Microbiology에 보고했습니다. 꿀벌의 건강한 장내 미생물군집은 다발성 기생충 감염의 강도를 낮추는 것과 관련이 있습니다.

꿀벌은 아플 때도 건강에 좋은 다양한 꿀을 선택합니다.

곤충학자인 Silvio Erler와 그의 팀은 4가지 종류의 꿀이 있는 기생충에 감염된 꿀벌을 제시했습니다. 현재 독일의 Julius Kühn-Institut에서 근무하고 있는 Erler는 "그들에게 선택권을 주었을 뿐입니다."라고 말합니다. 해바라기 꿀 선호 아픈 꿀벌 도 감염에 대한 가장 좋은 약이고 가장 높은 항균 활성을 가지고, 팀은 행동 생태학과 사회 생물학에보고했다.

 

꿀벌, 치유?

벌꿀의 면역 강화 및 기타 건강상의 이점에도 불구하고 꿀벌은 여전히 ​​곤경에 처해 있습니다. 미국  양봉가들은  2020년 4월과 2021년 4월 사이에 식민지의 45%를 잃었습니다 . 이는 비영리 Bee Informed Partnership이 2006년에 설문조사를 시작한 이래 두 번째로 최악의 해였습니다. 꿀의 양이 중요한 것 같습니다. 연구에 따르면 검은 메뚜기 나무 꽃, 해바라기 또는 혼합 꽃에서 먹이를 찾는 꿀벌에서 추출한 다양한 꿀이  다양한 유형의 박테리아를 막아줍니다 .

Erler는 이 품종을 약국에 비유합니다. "우리는 약국에 가서... 두통에는 이것이 필요하고, 이것은 복통에 필요하다고 합니다. 그리고 약국에는 이 모든 것이 함께 있습니다."

꿀의 면역력 강화 및 기타 건강상의 이점에도 불구하고 꿀벌은 여전히 ​​곤경에 처해 있습니다.

그러나 꿀벌은 꿀 약국을 구축 할 수있는  권리 꽃을 사용할 수있는 경우에만  단지 숫자와 다양성, 그러나 성장시기에 걸쳐 Berenbaum 말한다, 개요 공동 저술 자 -  꿀벌의 건강에 꿀의 영향  의 2021 연례 검토에를 곤충학. 이러한 생물다양성은 아몬드, 사과, 호박, 배와 같은 주식을 수분하기 위해 매년 꿀벌을 운송하는 대규모 경작지에서 부족합니다.

캘리포니아 데이비스에 있는 미국 농무부 꿀벌 건강 연구소의 곤충학자인 아라시 세샤드리(Arathi Seshadri)는 꽃의 다양성을 개선하면 꿀벌이 더 건강해질 수 있다고 말합니다. 그리고 USDA는 토지 소유자가 Conservation Reserve Program을 통해 경작지의 일부를 야생 동물 지역으로 전환하도록 장려합니다. "농업은 계속되어야 합니다."라고 Seshadri는 말합니다. "그러나 그것은 또한 수분 매개체를 유지해야 합니다."

더 나은 꿀벌 영양은 ​​꿀벌이 직면하는 모든 문제를 해결하지 못합니다. 그러나 꿀벌이 자신의 약에 접근할 수 있도록 하는 것이 도움이 될 수 있다고 Erler는 말합니다. 그는 양봉가들이 벌집에 다양한 꽃으로 만든 꿀의 일부를 남겨 두어 벌들이 일년 내내 잘 채워진 꿀 약국을 가질 수 있다고 제안합니다.

그리고 꿀이 거의 충분한 연구 존경을 받고 있다고 생각하지 않았기 때문에 몇 년 전에 조사를 시작한 Berenbaum은 지식을 축적하는 것이 올바른 방향으로 나아가는 단계라고 말합니다. 그녀는 "마침내 관심을 끌고 있는 것을 보니 기쁘다"고 말했다.