Madu mempunyai beberapa sifat istimewa yang boleh membantu ia bertahan lama, termasuk gula yang tinggi dan kandungan lembapan rendah, keasidan dan enzim antibakteria yang dihasilkan oleh lebah.
- Kandungan gula yang tinggi dan kandungan lembapan yang rendah
Madu mengandungi kira-kira 80% gula, yang menghalang pertumbuhan banyak mikroorganisma seperti bakteria dan kulat. Kandungan gula yang tinggi bermakna tekanan osmotik madu yang tinggi. Ini menyebabkan sel mikrob mengalir keluar dari air, menghalangnya daripada membesar dan membiak.
Di samping itu, walaupun ia mengandungi kira-kira 17%-18% air, aktiviti air dalam madu adalah sangat rendah. Ini bermakna gula berinteraksi dengan molekul air supaya ia tidak boleh digunakan oleh mikroorganisma dan penapaian atau pemecahan madu tidak berlaku.
Di samping itu, kerana madu sangat padat, oksigen tidak mudah larut. Ini sekali lagi menghalang banyak jenis mikrob daripada membesar atau membiak.
- Madu mempunyai enzim khas untuk menghalang pertumbuhan bakteria
Semasa pengeluaran madu, lebah merembeskan bahan yang dipanggil glukosa oksidase kepada nektar untuk membantu melindungi madu. Apabila madu matang, glukosa oksidase menukar gula kepada asid glukonik dan menghasilkan sebatian yang dipanggil hidrogen peroksida. Selain itu, hidrogen peroksida ini menyumbang kepada sifat antibakteria madu dan membantu menghalang pertumbuhan mikroorganisma.
Ia juga telah didapati bahawa madu mengandungi pelbagai sebatian lain, seperti polifenol, flavonoid, methylglyoxal, peptida lebah, dan agen antibakteria lain, yang juga meningkatkan sifat antibakterianya.
- Madu bersifat berasid
Madu mempunyai julat pH 3.4 hingga 6.1 dan purata pH 3.9, yang sangat berasid. Penyebab utama keadaan ini adalah asid glukonik, yang terdapat dalam nektar matang.
Pada mulanya, dipercayai bahawa persekitaran berasid madu bertanggungjawab untuk menghalang pertumbuhan mikroorganisma. Walau bagaimanapun, kajian membandingkan varieti dengan pH yang lebih rendah dan lebih tinggi tidak mendedahkan perbezaan ketara dalam aktiviti antimikrob.
Walau bagaimanapun, bagi bakteria tertentu, seperti difteria, Escherichia coli, Streptococcus dan Salmonella, persekitaran berasid sangat berkesan dalam menghalang pertumbuhannya.
Malah, madu sangat berkesan dalam membunuh jenis bakteria tertentu malah ia digunakan pada luka melecur dan ulser untuk mencegah dan merawat jangkitan.