蒜素

蒜素(allicin)是大蒜(allium sativum L. )的主要有效成分之一,具有强烈刺激性和蒜所特有的辛辣味。越来越多的科学研究结果证明，蒜素具有多方面的医疗和保健作用。它对多种细菌、病毒、真菌等病原微生物及肿瘤都有不同程度的抑制或杀灭作用。另外，它还具有防止动脉硬化、心绞痛、脑梗死、心律失常、汞中毒和降血脂、降血压、降血糖、增强机体免疫力及抗氧化等药理活性。

简介说起「大蒜」，一般人的第一印象可能是-吃了会有口臭，或是联想到欧洲古文明时代，人们坚信挂上一大串的大蒜可以远离可怕的恶魔或吸血鬼。而早期希腊的运动员更会在参加奥林匹克运动竞技前咀嚼生大蒜，以增强体力。

没错，这个会发出「香喷喷臭味」的植物的确令许多老饕又爱又怕，怕吃了含大蒜的食物，一开口就熏得与你对谈的人头昏眼花。由大蒜发出的这种特殊气味，也让人们坚信它是用来趋吉避凶的主要成分。虽然，文明与科技的不断进步，让愈来愈多的人不再相信世上会有吸血鬼：然而，现代人不妨可将对邪魔的解读，改为足以威胁人类生命的物质，因为这样的解读正足以拿现代生化科学临床的结果来引证古人的智能。

早期科技的发展有限，在人们对于大蒜的成分分析仍不清楚的时代里，科学家们便约略的知道这个闻起来辛臭的成分，正是大蒜的活性成分，而且是个含「硫」的化学物质，这些有效成分也可被有机溶剂所萃取出来，更重要的是当这些成分在超过摄氏56度或ph值大于8.5（碱性）时，活性可能会很快地被抑制或破坏殆尽。

当大蒜以整粒完整形态存在时是找不到蒜素的，因为此时存在蒜中的成分是它的前驱物-艾林（ALLIIN）。艾林是个生理活性很低的成分，当大蒜被切开或嚼碎的同时，艾林会与同时存在鲜大蒜中的艾林分解?共同作用产生对人体健康最具贡献性的蒜素。蒜素不是一个很稳定的化合物，它的性质就如同一九八六年曼哈门等科学家所言，在摄氏五十六度以上就不再具作用了:再者，暴露于空气中过久或光照等，都会使蒜素很快失去活性。

不过除了蒜素这个具生理活性的成分外，科学家们更意外从鲜大蒜的油渍萃取物中发现了另一种具生理活性的成分-艾乔恩（AJOENE）。更有趣的是，艾乔恩是无法在生大蒜中找到的，它是怎么来的呢？是由艾力辛（蒜素）转化而来的，而且它只存在蒜油中，水渍大蒜是无法找到它的。

主要成分蒜素是呈油状的液体,是由蒜氨酸(allin)在蒜氨酸酶(allinase)作用下生成的硫代亚磺酸酯类化合物。此类化合物不稳定,又会迅速降解为挥发性的含硫化合物。郑屏等用气相色谱-质谱联用方法对天然大蒜素的主要成分进行测定。结果显示:二烯丙基三硫醚,40.05%、二烯丙基二硫醚,17.49%;二烯丙基单硫醚,9.01%;甲基烯丙基三硫醚,7.68%二烯丙基四硫醚,7.19%。

其主要成分为二烯丙基三硫醚(DADS)分子式为C6H10S3,结构式为CH2=CH-CH2-S-S-S-CH2-CH=CH2。1

作用对抗病菌在西方医学里，我们提到抗生素是指用来治疗微生物感染的药剂，而这些药剂的主要作用也就是消灭足以引发人体生病的这些微生物。然而，无论药品的研发如何进步，至今，抗生素的杀微物作用也只能针对特定的一至两类，如杀细菌的多半不能杀霉菌，更不可能对病毒有任何作用;至于对付原虫，则又是另一类药物了，唯独上帝恩赐给我们的宝贝-大蒜，它能同时有效的对付细菌、病毒、霉菌及原虫对人体产生的威胁。

香港脚一直是位于亚热带潮湿气候的台湾地区最常见的霉菌性疾病之一病人通常会抱怨难以根治，加上前阵子又爆发治疗香港脚的内服药会引发严重肝损坏的致死案例，这也使得原本就难以根治的香港脚，更今人头痛不已。

根据一项在一九九六年由立德马（Ledezma）科学家为首，针对三十四名患有香港脚的患者施以含0.4%艾乔恩的软膏所作，为期七天及十四天的临床治疗，结果治愈率分别是79﹪及100%，而且在疗后的九十天内皆没有再度复发的病例产生。主要是因为艾乔恩具有破坏霉菌细胞膜生合成完整性的效果。除此之外，对于与霉菌生理性质相近的念珠菌，蒜精也同样能发挥它的效果。

至于在对付细菌方面，蒜精具有广效杀菌作用，无论是喜氧菌（结核菌）或厌氧菌，蒜精都具有明显的杀灭作用。一九九四年科学家佩兹（Perez）等更发现蒜精中的艾乔恩具有杀灭疟原虫之效，如与传统的治疗药氯化奎宁共享，更可达到协同作用，使疟疾的治疗更有效。

说到病毒，一般抗生素多无法对付这个小而悍的致病原，甚至许多由病毒引发的疾病，至今仍是无解（如aids、乙型肝炎等），能够做的也只有将体内的免疫系统养好，让身体自然痊愈。然而，在免疫系统与病毒的厮杀过程中，宿主（尤其是年幼的儿童）因而战败的也不少。而令人惊讶的是蒜精对于部分连西方医学都无解的病毒性感染，如与鼻咽癌及鼻窦炎有关的鼻病毒（Human rhinovirus type 2）、引发蛇皮泡疹的泡疹病毒（Herpes simplex virus type 1, type2）、天花病毒及唇抱疹等：皆能发挥作用（ND Weber, et al., Planta Med, 1992 Oct; 58(5): 417-423）。

艾滋病（AIDS）几乎已成了二十世纪人类的黑死病，近年来，更多的研究发现，大蒜中的艾乔恩在高剂量的情况下竟然具有阻断引发AIDS的HIV病毒繁殖蔓延的作用，这样一个对人类具有这么大贡献的自然界之宝，实在值得科学家更进一步的研究探讨，甚至把这些有效成分分析出来，浓缩制造成药品级的产品，相信这将是人类的另一项福祉。

抗氧化剂自由基对人类细胞的伤害，已使它与各种慢性病划上了等号，与癌症的发生更是密切;医学界对癌症病人体内所测得的自由基浓度永远比一般健康人高出许多，而抗氧化剂则是消除自由基最直接的解药。

自然界存在许多的抗氧化剂，人体在营养均衡、免疫系统健全时也会产生自体的抗氧化剂。然而，由于存在空气中的辐射及污染源日渐增多，加上不良饮食生活习惯如爱吃油炸、烧烤食物、抽烟、经常熬夜等，都会使体内的自由基上升。

在一九九六年由杰士瓦及伯帝亚两位生化科学家，针对喂食蒜精及未喂食蒜精两组老鼠：接受等量钴60（辐射源）所作的实验结果证明，蒜精的确可以降低因辐射而引发之死亡率及器官受损状况。由于照射钴60是许多癌病患必须接受的治疗之一，但过多的钴六十所引发的二度细胞伤害，可能是酝酿另一种癌病变的导因，因此，若能同时以服用蒜精来搭配传统的癌症治疗，绝对会对病情有所助益。

除此之外，对于黄曲毒素（易发生于发霉腐坏的豆类及花生制品中）产生的致癌性细胞破坏作用，蒜精也被证实具有防护作用（PP Tadi et al., Anticancer Res, 1991 Nov; 11(6):2037-2041）。蒜精的抗癌防细胞变性（突变）之作用主要是来自它的抗氧化作用，对于过氧化物产生的自由基具中和消除作用（S. Knasmuller er al., Environ Mol Mutagen, 1989; 13(4):357-365）。

防糖尿病糖尿病是由于体内葡萄糖的代谢产生了问题，而使血糖上升的病症，其原因主要是胰岛素的分泌不足或细胞对胰岛素的敏感度下降，导致细胞无法有效利用葡萄糖，而导致的血糖上升。科学家发现，蒜精可以明显的抑制某些葡萄糖的生成酵素，却有助于肝脏中与葡萄糖代谢作用相关的酵素之作用，因为大蒜同时可以使血液中的三酸甘油酯浓度下降（一般糖尿病人血中之三酸甘油酯浓度都很高），因此，多吃大蒜也同样有助于糖尿病的防治（CG Sheela et al., Indian J Exp Biol, 1992 Jun; 30(6):523-526）。

缓解眼压青光眼通常会伴随着眼压过高，而导致视力受损的情形。在动物实验中，大蒜中的蒜素可有效的降低眼内压，因此，被推测多吃大蒜将有助于青光眼患者缓解眼压过高的症状（TC Chu et al., J Ocul Pharmacol, 1993; 9(3):201-209）

作用机制大蒜在心血管疾病防治的作用机制主要有三：

（一）大蒜中的一群含硫化合物（以下简称蒜素）可以抑制肝脏中胆固醇生合成的「HMGCOA还原?」之作用，进而达到降低血胆固醇（高血胆固醇是构成动脉硬化心脏病、高血压的最主要因素）。

（二）蒜素有抑制血管内皮细胞中之（Adenosine deaminase）腺核酸去胺?及增加足以使血管松弛的一氧化氮（NO）在内皮细胞之浓度，和阻断细胞钙离子信道，以使血管扩张的诸多作用机转，以达到血管松弛、降低血压的作用。

（三）蒜素具强力抗血栓活性，而蒜素更是这项作用的主角（艾乔恩的抗血栓活性仅为蒜素的百分之三）。因此蒜精的抗血栓作用对于心肌梗塞、动脉硬化及静脉瘤皆具有令人满意的防治效果

吃法直接吞服现代人饮食中，难免少不了回锅油炸食物、美味烧烤或腌肉类及难以防范的二手烟。想想中国人的饮食观其实是满有智能的．吃块烤香肠必然加块大蒜．或习惯以蒜酱作为调味品，这其实正有益于去除不小心可能吃下或吸入的致癌因子。然而，一般人多半习惯将生大蒜切碎再拌以酱油沾食，其实，前面也有提到，大蒜中的有效活性成分其实是很容易因久置氧化或高温（超过摄氏56度）而失去作用的，因此，如果真的要「吃大蒜吃出健康」，势必得将整粒大蒜破碎以后（越碎越好）直接放入口中吞服。然而，因为大蒜中的含硫化合物具有强力的粘膜刺激性，许多人因怕那种又辛、又热、又辣的味道。但是，别忘了，蒜素是不存在完整大蒜中的，只有将大蒜咬碎才会使蒜素的前质蒜氨酸与蒜氨酶作用产生具生理活性的蒜素；再说末与艾林产生作用的艾林分解酵素也会在胃部强酸的环境中被破坏。如果，你喜欢咀嚼整粒大蒜的那种刺激快感，那就再好不过了，但是大部分的人还是无法接受生鲜大蒜的味道。

生嚼生嚼大蒜的另一个问题是，绝大部分的消化道粘膜是很难接受生大蒜中硫化物的刺激性，严重者还可能导致过敏反应及胃部烧灼不适感。不过如果你能接受每天咀嚼二至三瓣中型生鲜大蒜（约三至五克），而不致产生任何胃肠不适时，仍是值得鼓励的。

选择以大蒜制成的保健食品补充剂，可能会是忙碌与重视人际互动的现代人（避免口臭）较乐于采用的吧！不过，要特别注意的是，大蒜的活性有效成分是很容易在制造萃炼的过程中被破坏的，到底吞下的这些丸片是否也能发挥大蒜的养生之功？消费者可得小心选择了！

市售蒜精以目前市面上蒜精补充剂的剂型来看，大致可分为早期的蒜油软胶囊、填装蒜物的硬式胶囊及以蒜素前质（Alliin）与Alliin Lyase。再分开存在于片中，再以肠溶片（只溶于小肠不溶于胃中）包覆。特别值得注意的是，一般大蒜素补充剂很难量化标出确实能释出蒜素有效成分的剂量，仅有第三种以蒜素前质制成肠溶片之产品会在包装外标出含Allicin多少mcg（微克）。

不过，一般标准品质的蒜粉硬胶囊应会含1.3%的活性蒜素（Allicin），以一粒约300毫克的蒜精硬胶囊补充剂来说，应可释出约3900微克之蒜素，至于蒜油软胶囊补充剂，多半所含的活性蒜素剂量极低，存在油类剂型蒜精成分应是艾乔恩(Ajoene)。然而，由于自然萃取的蒜油所含的Ajoene剂量本来就不高，加上制造商多半会将蒜油稀释至仅含10%以下（其余90%为其它如色拉油之植物油），因此，软胶囊型式的蒜精补充应是效果较不明显的一种。为什么蒜油软胶囊不含活性蒜素？记不记得前面提及，而软胶囊蒜油的制造过程中是很难避免超过摄氏56度的。

检测方法蒜素的检测方法主要有定硫法、硝酸汞沉淀法、高效液相色谱法、气相色谱法和紫外分光光度法等方法。1

定硫法其原理是大蒜素的硫代亚砜基被浓硝酸氧化成硫酸离子，与氯化钡反应形成硫酸钡沉淀,根据硫酸钡的重量换算出大蒜素的含量。
姚军等采用定硫法测定保健食品中大蒜素含量,并与GC法的测定结果进行比较。

结果显示:定硫法:0.78~0.83g/100g,误差范围:0.81±0.0194;GC法:0.77~0.81g/100g,误差范围:0.79±0.0136.表明定硫法测定保健食品中蒜素的含量,操作简便、快速准确,取得令人满意的结果。

硝酸汞沉淀法其原理是样品经三氯乙酸除去蛋白质,氯离子后，用乙醚萃取,与硝酸汞反应,生成乳白色沉淀,以硫酸高铁胺为指示剂,用硫氰化钾标准溶液滴定剩佘的硝酸汞,根据消耗的硫氰化钾的量计算出蒜素的含量。葛保胜等用此法测定过大蒜中蒜素的含量。此法操作简单,精度高。

高效液相色谱法宋光林等采用HPLC法ZORBAXEclipseXDB-C18柱(4.6mmX150mm,5μm),流动相为甲醇-水-甲酸(75:25:0.1),流速1mL/min,检测波长225.8nm。结果显示,大蒜素浓度在45.12~225.6mg/L范围内呈良好线性关系(r=0.9998),平均回收率为99.72%,精密度RSD为0.27%(n=5)。蒜素含量平均为0.69%。
张民等用HPLC法测定大蒜中大蒜素的含量，采用YMC-PackODS-AC18(25cmX4.6mm)色谱柱,流动相为85%甲醇,流速0.8mL/min,检测波长214nm的测定条件,测得大蒜中大蒜素的平均回收率分别为87.2%±1.3%,RSD分别为1.46,大蒜中大蒜素的含量为0.93%。
高效液相色谱法测定蒜油中大蒜素的含量，测定方法操作简单结果准确、重复性好。

气相色谱法
徐丽红等建立了气相色谱法测定保健食品中大蒜素含量的检测方法。考察了不同提取溶剂、提取方式、提取温度、提取时间的影响,并对3类保健食品样品进行高低两水平的加标回收实验。试样以丙酮水溶液(体积比8:2)恒温水浴(超声)提取,经PEG-20M色谱柱(30mX0.32mmX0.5mg/kg)分离,氢火焰离子化检测器(FID)测定,内标法计算含量。二烯丙基三硫化合物与二烯丙基三硫醚的检出限分别为5.0,1.5ms/kg,加标回收率分别为91%~109%、91%~108%。重复性RSD为2.6%~3.1%,再现性RSD为4.1%~8.4%。将该法与HPLC相比较,结果无显著性差异。该方法简便快速,结果准确可靠,适用于多种保健食品中大蒜素含量的检测。
李拥军建立超微大蒜粉中大蒜素的含量的气相色谱测定法。采用正己烷无水乙醇(18:4)为溶剂,超声波萃取,采用Rtx-5毛细管色谱柱,以N2为载气，以氢火焰离子检测器检测。结果显示大蒜素浓度在0.30~3.00mg/mL范围内,浓度与峰面积呈良好的线性关系(r=0.9993),100g超微大蒜粉中大蒜素最低检出质量为0.2g,回收率为84.6%~98.6%,RSD为1.85%~3.27%。结论表明本法操作简单,结果准确，重复性好,满足超微大蒜粉中大蒜素含量的测定。
黎维勇等建立固相微萃取-气相色谐法测定大蒜素注射液中大蒜素的含量。其方法是采用固相微萃取器在样品顶空瓶上空平衡吸附样品,在仪器高温下解吸附,采用毛细管柱、N2为载气、氢火焰离子检测器检测。结果显示大蒜素浓度在0.500~2.775mg/mL范围内，浓度与峰面积呈良好的线性关系(r=0.9997),平均回收率99.12%,RSD为1.11%(n=9)。结果表明,此方法操作简单,结果准确,重复性好，可以用于大蒜素注射液的含量测定。

紫外分光光度法唐辉等建立4-巯基嘧啶紫外分光光度法测定大蒜中蒜素含量的方法。用乙醇超声浸提大蒜样品，用4-巯基嘧啶紫外分光光度法定量检测。测得结果显示,新鲜大蒜中蒜素的含量为0.3471%,相对标准偏差为3.89%,小于5%。此方法简单、灵敏、快速、价廉。
赫坚基于硝基硫代苯甲酸(NTB)与硫代亚磺酸脂反应,形成NTB二硫键衍生物，通过吸光值(A412)的测定来计算蒜素含量。李瑜等也用此方法来测定大蒜提取物中硫代亚磺酸酯含量。与目前的HPLC和GC相比,此法不需要价格昂贵的蒜素标准品和专用设备,只要一台分光光度计即可操作。方法简单、快速、灵敏度高,对于检测化学半衰期很短的蒜素具有十分重要的意义,且一般半个工作日即可完成所有检测工作。
马茜建立了吸光比浊法测定大蒜中大蒜素含量的新方法。用浓硝酸将大蒜中有机硫化物定量氧化成硫酸根。在聚乙烯醇介质中与钡离子反应生成稳定的硫酸钡悬浊液,用吸光比浊法测定其硫酸根含量,从而换算出大蒜素含量。该法不需大蒜素标准样品,简单、快速、实用,结果与定硫法(重量法)基本一致。
每种方法各有优缺点。个人可根据条件选择适宜的方法进行检测。因定硫法和硝酸汞沉淀法操作简单,精确度高,且不需要标准品,所以国内多采用此两种方法。
成硫酸根。在聚乙烯醇介质中与钡离子反应生成稳定的硫酸钡悬浊液,用吸光比浊法测定其硫酸根含量,从而换算出大蒜素含量。该法不需大蒜素标准样品,简单、快速、实用,结果与定硫法(重量法)基本-致。
每种方法各有优缺点。个人可根据条件选择适宜的方法进行检测。因定硫法和硝酸汞沉淀法操作简单,精确度高,且不需要标准品,所以国内多采用此两种方法。1

提取技术
随着，人们对蒜素的认识越来越深入,蒜素的提取和应用受到了广泛的关注。蒜素的提取工艺研究已逐步从传统的提取方法,过渡到现代提取技术。1

传统提取技术蒜素的传统提取制备方法主要有两种:水蒸气蒸馏法和溶剂萃取法。
水蒸气蒸馏法
其原理是将水蒸气通入不溶于水或难溶于水但具有一定挥发性的有机物质中，使该有机物在低于100°C的温度下随水蒸气一起蒸馏出来,再经进一步分离获得较纯物质。

现代提取技术随着现代生化技术的发展,新的提取蒜素的方法不断涌现,主要有超临界流体法、酶解技术、微波真空辅助法、超声波辅助法等。下面具体介绍。1

超临界流体技术
超临界流体萃取技术,是一种新型的萃取分离技术。该技术是利用流体在临界点处温度和压力的微小变化会引起流体的溶解能力有很大变化的基础上,利用流体在高压低温对大部分物质具有较大的溶解能力的性质,提取原料中的有效成分,然后在较低的压力下进行分离,从而实现混合物的分离或提纯。该技术因具有提取效率高、无溶剂残留、无毒性、大蒜中活性成分和热不稳定成分不易被分解破坏等优点,而应用于化工、食品和医药等部门。而食品、医药工艺中常以无毒、价格便宜的CO2作为萃取剂。
杨柳等以蒜素提取率为指标,通过正交试验对超临界CO2萃取蒜素的萃取条件进行优化,得到最佳工艺参数为萃取压力15MPa.萃取温度40°C、静态浸提时间30min,动态萃取时间105min,在此条件下提取率可达76.70%。
超临界CO2萃取法的优点是操作温度低,产品质量好,提取收率高。缺点是设备--次性投资较大,装卸料都采用间歇式。

酶解技术
酶作为生物催化剂,与一般的化学催化剂量相比，可在非常温和的条件下高效、专一性的催化底物转变为产物。通过酶的催化作用,可以简化生产工艺,降低生产成本,改善操作环境,其经济效益是非常可观的。
周字等用单因素实验方法,以大蒜素的提取率为指标,在40°C酶解30min的条件下,分别考察不同乙醇体积分数,不同提取温度,不同提取时间以及不同液固比对大蒜素提取率的影响,确定了较优的提取条件是:乙醇体积浓度为95%,提取温度为30°C,提取时间为90min,液固比为5:1,大蒜素的提取率为2.23g/kg.
采用酶解法提取大蒜中的大蒜素,具有工艺简单，提取率较高的特点具有较好的应用前景。

真空微波辅助法
真空微波提取技术是微波技术和真空技术有机的结合,兼备了微波加热快、均匀及真空条件下低温提取的优点。陈宁等采用真空微波辅助法,用体积分数95%乙醇作为提取剂,按料液比1gi4mL加入体积分数95%乙醇,最佳控制提取条件为提取温度40°C,提取时间5min,初始真空度0.07MPa.在此最佳条件操作下,大蒜素的得率为0.243%。由此可见,真空微波辅助技术是一种有发展前景的新工艺。
提取时间5min,初始真空度0.07MPa。在此最佳条件操作下,大蒜素的得率为0.243%。由此可见,真空微沈辅助技术是一种有发展前景的新工艺。

超声波辅助法
何荣海等研究了超声辅助提取蒜素的方法。以提取率为评价指标,研究了蒜素的超声辅助提取工艺条件。结果表明,工艺条件中影响评价指标的主次顺序为:超声提取时间>超声功率>超声工作间歇时间比>循环搅拌转速。在考察单因素对提取效果影响的基础上设计正交试验,得出提取最优条件:超声功率1000W,料液比1:4,提取时间60min,I作间歇时间比2s:1s和搅拌转速500r/min,此条件下蒜素提取率达98.5%。此方法与常温浸提和回流抽提方法相比,超声辅助提取法的提取时间分别缩短了5/6和1/2,蒜素的提取率分别提高81.7%和172%。1

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 重庆师范大学