大蒜的秘密

摘要：大蒜是厨房常见的调味品，除了能做调味品之外，大蒜还有很多其它用途。从大蒜中提取的大蒜素具有多种药物活性，被广泛应用于医疗药品，对疾病预防和治疗具有很好的效果。大蒜素能抑制或者杀死微生物，因此可应用于食品防腐领域。它还能应用于牲畜养殖业，可以提高动物免疫力，减少患病几率，从而为养殖业保驾护航。大蒜素的开发与应用还在不断拓展，同时也存在一些难题需要攻克。

关键词：大蒜，大蒜素，医疗药品，食品防腐，养殖业

大蒜起源于中亚和和地中海地区，汉朝时张骞出使西域，将其引入国内，大蒜在中国的种植历史已有2000多年。中国传统医药讲究药食同源，即药材可以作为食材，食物也能作药材，达到调养身体，预防和治疗疾病的效果。大蒜作为常用日常调味品在餐饮领域被广泛应用，大蒜也可以入药，对很多疾病都有预防和治疗作用。在《本草拾遗》中记载大蒜具有解毒消肿，杀虫，止痢之功效。常用于痈肿疮疡，疥癣，肺痨，顿咳，泄泻，痢疾。同时在《食疗本草》也提到大蒜能除风杀虫。由以上可见，大蒜既能做调味剂增加食品风味，也能驱痛治病，是不可多得的宝贝。大蒜本身含有什么法宝能起到治疗疾病的效果呢？接下来我们一起揭开它的神秘面纱。

01 大蒜功效背后的“主谋”

大蒜中含有的有机化合物成分十分复杂，通过研究发现大蒜素是大蒜中含硫有机化合物的主要有效成分，具有多种药理学作用，能肿瘤、心血管疾病有很好的治疗效果[1]。大蒜素是从大蒜球形鳞茎中提取出的挥发性油状物，具有蒜味，其分子式为C6H10S3，化学名为三硫化二丙烯,稍溶于水,易溶于乙醇、苯、乙醚等有机溶剂[2]。大蒜素在高温或者碱性环境中易分解，在pH值5~7之间能保存较长时间。

图1.大蒜素（图源自网络）

大蒜素虽然可以从大蒜中提取得到，但是不能直接由新鲜大蒜中提取。大蒜素是新鲜大蒜中的蒜氨酸在物理撞击下与蒜氨酸酶迅速结合，使得蒜氨酸分解形成的。所以要想得到大蒜素，需要将大蒜拍碎。蒜氨酸在大蒜中以无臭的形式稳定存在，大蒜素具有蒜味和挥发性，对人体的眼睛和口鼻具有刺激性。在大蒜形体完整时闻它，往往是没有刺激性气味的，而拍碎后就能闻到刺激性的蒜味，甚至还有的人会被大蒜素“熏”到流泪。

02 大蒜素的神奇功效

大蒜走出厨房，褪去外衣，从大蒜中提取出来的大蒜素可以应用于疾病治疗、消毒杀菌、食品防腐和饲料添加剂等领域。

大蒜素被广泛应用于癌症预防和治疗。国内外很多研究表明，大蒜素对皮肤癌、肝癌、胃癌、前列腺癌、卵巢癌、结肠癌、胰腺癌和鼻咽癌等多种癌症都具有很好的治疗效果[3]。大蒜素对癌症治疗的作用机制主要是抗氧化作用、诱导细胞凋亡作用、影响细胞周期作用和抑制二相代谢酶、降低癌细胞易感染作用等[4]。大蒜素能杀死癌细胞并阻止癌细胞正常增殖，也能防止癌细胞感染正常细胞，降低癌细胞转移扩散机率，从而起到预防和治疗癌症的效果。

图2.抗癌药（图源自网络）

大蒜素能保护心脑血管系统，为特殊慢性病人群提供治疗。心脑血管疾病是一种严重威胁人类健康的疾病，特别是50岁以上中老年人健康的常见病。具不完全统计，全世界每年死于心脑血管病的人数高达1500万人。研究表明大蒜素对高血脂、心率失常、糖尿病性心肌病、自发性高血压都有治疗或者缓解效果。大蒜素还能保护血管内皮，增强血管柔韧性和强度。低密度脂蛋白氧化是引起动脉硬化的主要原因，大蒜素通过对氧化应激的抑制作用，降低信号介质H2O2传递信息从而减弱或阻断低密度脂蛋白氧化应激过程，起到预防动脉硬化的治疗效果[5]。

图3.大蒜素肠溶胶囊（图源自网络）

大蒜素具有杀菌抗菌效果，被称为“天然抗生素”。大蒜素对细菌、真菌、微生物和病毒都有抑制增殖或者直接杀灭效果，对耐药细菌也能产生很好的杀灭效果。大蒜素抑菌的机理目前还未完全揭示清楚，但普遍接受的观点是大蒜素的抗菌活性是因为它能于含硫酶基作用，使得酶基不可逆的抑制硫及蛋白酶活性，干扰细菌正常新陈代谢活动。

大蒜素对很多细菌都有很好的杀灭效果，利用大蒜素可以杀死金色葡萄球菌、粪肠球菌、埃希氏菌和幽门螺旋杆菌等致病菌[6]。研究表明大蒜素对单核细胞增生利斯特菌的抑菌活性最强，其次是金黄色葡萄球菌，对大肠埃希菌的抑菌活性最弱。

大蒜素能够杀死真菌或者抑制真菌产生毒素。大蒜素能够杀死寄生曲霉菌、红色毛藓菌、大丽轮和烟草疫霉菌等真菌，能抑制寄生曲霉菌产生毒素，从而降低该霉菌的致病能力。不同种类的真菌对大蒜素的敏感度存在差异，其中红色毛藓菌、白色念珠菌和申克氏孢子丝菌的敏感性最低，新型隐球菌、白藓菌和絮状表皮藓菌敏感度最低。

大蒜素对各种原生动物的抑制效果非常有效，如贾第鞭毛虫、硕大利什曼原虫、细滴虫和法氏短膜虫等。研究者对比不同寄生虫在含有相同浓度的大蒜素培养基中的存活率发现，大蒜素对十二指肠贾第虫抑制效果最好，其次是皮肤利什曼虫、鸽毛滴虫、阴道毛滴虫和蜥蜴利什曼原虫等。

大蒜素在体内、外均表现出一定的抗病毒活性。大蒜素对乙型流感病毒、单纯疱疹病毒1型，单纯疱疹病毒2型、3型副流感病毒、痘苗病毒、水疱性口炎病毒和沙利斯伯里病毒2型等均具有灭活作用[7]。抗病毒活性最好的物质是金纳米粒子与大蒜素合成的药物作用于麻疹病毒，其对不同类型的腺病毒和单纯疱疹病毒都有很好的抗病毒活性。

在医药卫生领域，由于抗生素的大量使用，导致许多致病菌产生耐药性，而大蒜素对具备耐药性的病菌也能起到很好的杀灭效果，因此大蒜素被广泛应用于微生物引起的疾病预防和治疗。

图4.大蒜素的抗菌机理[9]

食物腐败变质的主要原因之一是微生物活动导致，将大蒜素作为天然食品防腐剂添加进食物中，能够起到延长食物货架期、保证食物品质和营养的效果。随着人们健康饮食理念的深化，天然食品防腐剂被越来越多的人青睐和选择，大蒜素作为优质天然食品防腐剂，被广泛应用于现代食品加工领域。

大蒜素除了在医疗医药和食品加工领域被广泛使用，还能应用于牲畜养殖。大蒜素具有促进畜禽生长、防疫保健、提高机体免疫力、提高饲料适口性和转化率、改善畜产品品质等作用。大蒜素在养殖业应用广泛的原因主要因为它具有成本低廉、无配伍禁忌、无毒害作用、不产生耐药性、具有多重功效和作用等特点。李芬菊等人通过分析总结他人用大蒜素作为饲料添加剂饲养肉鸡和蛋鸡的研究，发现在肉鸡的日粮中添加大蒜素可以提高肉鸡的生长速度，增大经济效益；大蒜素对蛋鸡的产蛋率、鸡蛋质量和饲料转化率都有显著提升效果[10]。宋阳等人发现在实际生产中，大蒜素对反刍动物有促生长、提高饲料消化率、改善瘤胃发酵等诸多功能[11]。大蒜素还能与其它药品混合使用，从而达到1+1＞2的使用效果。李雪梅等人通过研究发现，大蒜素与肉桂醛代替抗生素应用于水产饲料中，具有抗菌、抗炎、促进生长效率、提高产品质量、增强机体免疫力以及防止饲料霉变等生理作用[12]。大蒜素作为天然添加剂应用在饲料中，取得不错的实践效果，但是仍然存在部分瑕疵需要研究者来优化提升。因为大蒜素容易挥发，很多饲料保存期短，甚至特殊饲料需要现配现用。同时由于大蒜素饲料具有油性特征，放置过长容易导致饲料吸潮板结。在高温情况下，大蒜素不稳定易分解，所以大蒜素饲料对保存环境要求颇高。

图5.大蒜素饲料添加剂（图源自网络）

03 大蒜素研究的未来发展方向

随着科技的发展，科学家可以开发出更多大蒜素的应用途径，从而拓宽大蒜素在不同领域的使用。例如已经有科学家开始尝试利用大蒜素来治疗开放性伤口和烫伤烧伤等，并通过动物实验发现治疗效果很好，未来有望实现临床应用。具有复合功能产品也将是大蒜素未来的发展热潮。很多研究在尝试开发复合功能的药物，例如用包衣技术将大蒜素与纳米银或纳米金混合，实现高效杀灭病毒，该类药物治疗效果高于普通单一制剂类药物。

由于目前的科技水平限制和大蒜素自身因素影响，大蒜素应用领域还存在药物制剂难保存，药物使用环境要求高等难题。在生产环节还存在提纯高浓度大蒜素成本过高问题，如何优化工艺，在提纯高浓度大蒜素的同时降低生产成本成为未来一段时间科学家需要解决的目标。

图6.（图源自网络）