Glucoseoxidase, de bepaling van enzym activiteit in honing.

Honing wordt steeds vaker toegepast bij de behandeling van wonden, littekens, brandwonden en voor het bestrijden van schimmel- en bacterie-infecties.

Enzymen in honing spelen hierbij een belangrijke rol. Enzymen zijn bijzondere eiwitten die een belangrijke rol spelen in spijsverteringsprocessen. Zij breken ingewikkelde chemische stoffen af tot eenvoudige verbindingen, waardoor deze stoffen gemakkelijker in ons lichaam worden opgenomen.

Het is dus van belang om te weten of de aangeboden honing voldoet aan de wens om te beschikken over een honing met een hoog enzymgehalte.

In de honing zelf vinden geen reacties plaats, maar als honing met vocht in aanraking komt kan waterstofperoxide ontstaan. Het enzym werkt remmend op ziekteverwekkende bacteriën en micro-organismen, zoals het gebruik van honing bij een keelontsteking. Omdat in honing meerdere stoffen aanwezig zijn zoals allerlei flavonoïden zullen deze stoffen een versterkende werking hebben op de werking van waterstofperoxide, en veel effectiever zijn dan in de handel gekochte zuivere waterstofperoxide.

Door de aanwezigheid van het enzym glucoseoxidase, flavonoïden en nog een aantal andere stoffen heeft honing bacteriegroeiremmende eigenschappen die onder de verzamelnaam inhibinen kunnen worden samengevat.

Er zijn 181 (voeding)stoffen aangetoond in honing, waarvan sommigen in geen enkel ander voedingsmiddel (Eva Crane, A Book of Honey, 1980). Maar ook al is honing een van de oudste geneesmiddelen, de erkenning als medicijn is niet mogelijk, omdat de samenstelling niet constant is. Bij een toenemend gebruik als huismiddel tegen allerlei kwalen is het nuttig om de kwaliteit van honing beter aan het licht te stellen.

Enzymen die bekend zijn in honing zijn o.a diastase of amylase, invertase, katalase en glucoseoxidase.

Door de inwerking van enzymen op honingsuikers ontstaat een ook een zuur milieu, waardoor veel schadelijke micro-organismen en bacteriën worden geremd. Als honing wordt toegepast in een vochtige omgeving, zoals op een wond, dan worden honingenzymen actief en creëren een zuur milieu. Een zuur milieu versnelt wondheling.  

Waarom is zoete honing zuur?

De pH waarde is een maat voor de zuurgraad. Zolang er maar een klein beetje water aanwezig is, zoals op de huid of op een wond, kan de pH worden gemeten. Hoe lager de pH, hoe zuurder het milieu en hoe hoger de pH, hoe basischer het milieu. De pH-waarden lopen uiteen van 1-14, waarbij de waarde 7 neutraal is, de pH-waarde van water.  

Hoge gehaltes aan vrije zuren kunnen op gisting van honing wijzen. In het honingbesluit zijn de maximale waarden aangegeven die toegestaan zijn.

a Verwerking van nectar tot honing!

Bloemen hebben onderin de bloemkelk kleine kliertjes, de zogenaamde nectariën. Deze nectariën produceren nectar, een suikerhoudende vloeistof van ca 80% vocht en 20% suikers, die door honingbijen wordt verzameld. In de bijenkast werken de bijen samen om de nectar in te dikken tot honing.

 Honingraat met rijpe honing.

Tijdens het indikken van de nectar tot honing voegen de honingbijen steeds kleine beetjes speeksel - ook wel secreet genoemd - toe vanuit de kopklieren tijdens het passeren van de slokdarm. In dit speeksel zitten verschillende enzymen die inwerken op de nectarsuikers, en de bron is van de enzymwerking van de honing. Eén van deze enzymen is het zogenaamde glucoseoxidase. Het enzym glucoseoxidase activeert de omzetting van glucose tot gluconzuur en waterstofperoxide. Het gluconzuur creëert een zuur milieu en de waterstofperoxide zorgt voor een desinfecterend effect, waardoor de honing en ook de bijenkast bacterie- en schimmelvrij blijven. Hoe meer glucoseoxidase aanwezig is, hoe meer waterstofperoxide en gluconzuur er zal worden gevormd. Het enzym blijft actief zolang de nectar nog niet helemaal tot honing is ingedikt.

Wanneer het watergehalte van de honing rond de 17% is, is de honing “rijp” en worden de honingcellen door de bijen afgesloten met een wasdekseltje.

In rijpe honing is het enzym niet meer actief, maar blijft wel intact.

Komt honing in aanraking met vocht, zoals b.v. op een wond dan wordt het enzym weer geactiveerd. Honing is hygroscopisch, dat wil zeggen dat honing vocht aantrekt en dit eenvoudig en snel opneemt. Deze eigenschap zorgt er ook voor dat wondvocht uit een wond wordt onttrokken.  

Glucoseoxidase enzym

Glucose + Water + Zuurstof + Glucoseoxidase  ®®Gluconzuur + Waterstofperoxide  

In formulevorm:

C6H12O6 + H2O + O2 + Glucoseoxidase ®® C5H11O5COOH + H2O2  

De verschillen in honingsoorten!

De enzymactiviteit van glucoseoxidase kan worden gemeten door de honing te verdunnen met water en de na 1 uur geproduceerde waterstofperoxide te meten. Dit wordt gedaan met behulp van teststrips die enkele seconden in de oplossing worden gedoopt. Door vergelijking met een kleurschaal op de verpakking, kan de concentratie waterstofperoxide worden bepaald. De ontstane blauwe kleur wordt afgelezen en geeft het gehalte in mg/liter af. Door de toegepaste verdunning van het honing- watermengsel dient de afgelezen waarde met de factor 5 te worden vermenigvuldigd. Het nu verkregen getal geeft het gehalte waterstofperoxide aan in microgrammen afkomstig van het enzym glucoseoxidase uit 1 gram honing in 1 uur bij een temperatuur van 20°C.

Door peroxidegetallen van verschillende honingsoorten met elkaar te vergelijken kan een uitspraak gedaan worden over de enzymactiviteit. Uit onderzoek blijkt dat de meeste honing die je koopt in de winkel een heel laag peroxidegetal heeft (Kerkvliet, 1994).  

Er zijn echter verschillende oorzaken voor een laag peroxidegetal:

1. Nectar. Sommige planten produceren nectar die de enzymen van de honingbijen tegenwerken.

Een voorbeeld is honing met een hoog vitamine C gehalte, zoals tijm- of munthoning. Ook citrushoning is van nature enzymarm. De vitamine C vangt alle waterstofperoxide direct weg door een oxidatieproces. Ook bevatten sommige nectars metaalionen die de werking van honingenzymen remmen.  

2. Bodem en lucht. Metaalionen met een enzymremmende werking kunnen ook via verontreinigde bodem en lucht in de nectar van planten terecht komen.  

3. Temperatuur. Tijdens het oogsten, verwerken en opslag van honing mag deze niet worden verwarmd, omdat dan de honingenzymen snel worden geïnactiveerd. Hoe hoger de bewaartemperatuur van honing hoe sneller de enzymactiviteit van honing terugloopt. Bij een verwerkingstemperatuur van 75°C gedurende 40 minuten zal de enzymwerking gereduceerd zijn naar 0. De bewaartijd van honing is eveneens van invloed op het enzymgehalte. Uit onderzoeken in Nederland, België en Duitsland is aangetoond dat verwarming van honing in een magnetron de enzymen direct vernietigen!  

4. Licht. Als honing lang aan direct (zon)licht wordt blootgesteld worden de honingenzymen sneller geïnactiveerd.  

5. Honingbijen. Afhankelijk van de conditie van het bijenvolk, de drachtwaarde en o.a. de weersomstandigheden zijn de honingbijen meer of minder actief. Bijenziekten kunnen het volk verzwakken waardoor ze minder enzymen zullen produceren. De hoeveelheid enzym die de bijen aan de honing toevoegen varieert sterk ook afhankelijk van de hoeveelheid dracht die binnenkomt en verwerkt moet worden door de bijen. Bij een slechte dracht hebben de huisbijen meer tijd om nectardruppels aan elkaar door te geven waardoor meer enzymen kunnen worden afgegeven door de bijen. Honing van de Apis cerana is eveneens enzymarm, evenzo van de angelloze bijen uit tropische landen.

6. Overige enzymen. Indien het enzym Katalase in de honing aanwezig is zal de gemeten waarde 0 zijn. Het enzym Katalase kan in sommige stuifmeelsoorten aanwezig zijn, Katalase ontleedt waterstofperoxide in water en zuurstof.

Als algemene regel kan gelden: Indien glucoseoxidase waarde hoger is dan 10 microgram per gram per uur dan is het HMF- gehalte lager dan 40 mg/kg met een betrouwbaarheid van 95 %. Bij waarden lager dan 10 microgram per gram per uur geldt echter lang niet altijd dat het HMF-gehalte te hoog is.

Uitvoering van de diagnosemeting:

Benodigdheden; gedemineraliseerd water, ofwel Demiwater zoals ook wordt gebruikt voor stoomstrijkijzer, accu e.d., te koop in elke supermarkt.

Doosje à 100 stuks peroxide teststrips, Merckoquant art.nr. 1.10011.0001, traject 0,5-25 mg/l kompleet met verpakking i.v.m. de kleurindicatie.

Weegschaal en/of maatbuisje voor juiste hoeveelheden honing en demiwater.

Doseerflesje. 

De uitvoering van de diagnose geschied als volgt:

Weeg 10 gram van de te meten honing af en voeg hierbij 40 gram (=40ml) demiwater toe. Los de honing geheel op zonder te verwarmen bij een omgevingstemperatuur van 20°C. Laat deze oplossing gedurende 1 uur bij kamertemperatuur staan. Na dit uur een teststrip gedurende 1 seconde in de oplossing dompelen. Na 15 seconden de ontstane verkleuring controleren met de kleurschaal zoals op de verpakking aanwezig. Wat hier wordt afgelezen is het gehalte waterstofperoxide in microgrammen. De afgelezen waarde overeenkomend met de verkleuring vermenigvuldigen met 5 geeft het gehalte waterstofperoxide afkomstig van het enzym glucoseoxidase uit 1 gram honing in 1 uur bij 20° C.

De buisjes met 10 gram honing worden gevuld met 40ml demiwater	De gevulde buisjes met honing en demiwater 1 uur laten staan bij kamertemperatuur.	Demiwater, een doseerfles en de maatbuisjes.
Gemeten resultaten van de honingmonsters van 22 november te Beilen. Overname, kopiëren, weergeven of verspreiden van deze grafiek uitsluitend met bronvermelding en na schriftelijke toestemming van deze webbeheerder!		De individuele meetresultaten per monster zijn op verzoek tegen geringe vergoeding voor gemaakte kosten beschikbaar en alleen voor de inzenders!
De waarde van de teststrip aflezen op de verpakking.	De verkleurde teststrips geven het gehalte waterstofperoxide in mg/liter aan.	De resultaten na de metingen.

 De resultaten:

Tijdens de NBV studiedag in Beilen op 22 november 2008 is een honingkeuring georganiseerd door “het Bijkersgilde”. Van de ingeleverde honing voor de keuring zijn monsters genomen tbv stuifmeelonderzoek en voor meting van het enzym glucoseoxidase.

In de bovenstaande grafiek ,zijn weergegeven op de verticale as de procenten en op de horizontale as de gevonden activiteit van waterstofperoxide per gram honing per uur bij 20°C. Hieruit kan worden geconstateerd dat in 38% van de honing 25mg H2O2 aanwezig is. De laagste waarde komt van een buitenlandse acaciahoning en een koolzaadhoning, Balsemienhoning van een honingimporteur scoort eveneens laag.

Vanuit eerdere onderzoeken kan worden aangenomen dat de waarden van Nederlandse honing van (hobby)imkers een hogere waarde aan het enzym glucoseoxidase heeft dan buitenlandse, of door de handel verwerkte honing.

Honing zoals die door de imkers in Nederland wordt aangeboden op markten, aan winkels en aan huis dient te voldoen aan het Honingbesluit van 20 november 2003. Er zijn echter geen wettelijke eisen gesteld aan het gehalte van glucoseoxidase. Wel zijn er volgens Artikel 6 waarden bepaald voor de diastase-index.

Voor België geldt dat ook daar geen norm bestaat voor de minimale activiteit, maar dat er wel voorstellen zijn geformuleerd door de Internationale Honingcommissie aan het enzym invertase.

Gesteld kan worden dat honing met een hoge waarde aan glucoseoxidase een criterium is voor een enzymrijke honing.

Het meten van het enzym glucoseoxidase zou standaard deel moeten uitmaken van de honingkeuringen.

In Nederland worden honing en andere bijenproducten gekeurd binnen de branche door gediplomeerde Honingkeurmeesters. Dit gebeurt regionaal en landelijk. Honing wordt hierbij gekeurd op kwaliteit en presentatie, zoals de verpakking en het etiket. Keuring vindt plaats in overeenstemming met het “Algemeen Keuringsreglement” van de Nederlandse Commissie voor Bijenproducten. Ook de wettelijke gestelde regels worden hierbij in acht genomen.

  Bewaker van kwaliteit!

Verantwoording, foto’s, literatuur en verwijzingen:

J.D. Kerkvliet. Screening van glucose-oxidase in honing. BIJEN 1994 3 (nr.9) p. 244-246.

J.D. Kerkvliet. Screening method for the determination of peroxide accumulation in honey and relation with HMF content. Journal of Apicultural Research 35(3/4): 110-117. 1996.

Th. Postmes. Honing en brandwonden. Tijdschrift voor integrale geneeskunde 9(5)

P.C. Molan. A brief review of the clinical literature on the use of honey as a wound dressing. Primary Intention 6(4):148-158. 1998.

P.C. Molan. Why honey is effective as a medicine 2. The scientific explanation of its effects. In: Honey and Healing, eds P. Munn and R. Jones, International Bee Research association (IBRA).

Eva Crane, A Book of Honey, 1980

Cursusboek Honingkunde oktober 2003.

Themanummer Honing, Vlaamse Imkersbond augustus 2008.

Foto’s; eigen foto’s m.u.v. de foto van de bij.(onbekend)

Indien u uw honing wilt laten meten stuur dan een Beemail en u ontvangt de voorwaarden voor onderzoek!

Stuur een Beemail!