大蒜素的理化特性及其作用探討

李嬋

大蒜（Allium Sativum）屬于百合科，為多年生宿根草本植物，在世界各地都有栽培。在我國(guó)大蒜入藥已有悠久的歷史，在《本草綱目》中就有大蒜用于細(xì)菌性、病毒性感染的記載。大蒜素是從大蒜的球形鱗莖中提取的揮發(fā)性油狀物（大蒜油），是大蒜中所含的主要生物活性有效成分，加入載體而制成的含有一定大蒜油的粉劑制品。早在晉代葛洪所著《肘后備急方》中，就有大蒜油治療家禽疾病的記載，現(xiàn)已廣泛用于醫(yī)藥、獸藥、農(nóng)藥和食品添加荊中，近年來(lái)已開(kāi)發(fā)應(yīng)用于動(dòng)物飼料添加劑。大量研究表明：大蒜素的作用廣泛、效果顯著、無(wú)殘留、無(wú)抗藥性，不產(chǎn)生致畸、致癌、致突變性，對(duì)提高動(dòng)物采食量、促進(jìn)生長(zhǎng)、改善動(dòng)物產(chǎn)品肉質(zhì)及預(yù)防疾病等方面有良好的應(yīng)用效果。

一、大蒜素的理化特性

大蒜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，據(jù)測(cè)定鮮大蒜含蛋白質(zhì)4.4%、脂肪0.2%、碳水化合物23%、粗纖維0.7%，還含有鈣、磷等礦物質(zhì)和硫胺素、核黃素等維生素及大蒜油。天然大蒜油中含有丙基二硫化丙烯（約60%）、二硫化二丙烯（23%-39%）、三硫化二丙烯（13%-19%）、二硫化二丙烷（4%-5%）、及甲基二硫化丙烯等多種揮發(fā)性含硫化合物，總含硫量約35%-45%。人工合成的大蒜油的主要成分為三硫化二丙烯（50%-80%）、二硫化二丙烯（20%-50%）、少量的單硫化二丙烯和四硫化二丙烯。這4種成分的總含量一般在92%以上，其余不到8%的為低沸點(diǎn)的丙酮與乙醇、丙基烯丙基硫醚、二丙基硫醚等雜質(zhì)。

大蒜油為淡黃色至棕紅色液體，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味和蒜所特有的辛辣味，能溶于大多數(shù)非揮發(fā)性油，部分溶于乙醇，不溶于水、甘油和丙二醇等，強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑和紫外線均可引起其變質(zhì)。大蒜油中的各主要成分都屬于硫醚類(lèi)化合物，其化學(xué)性能比相應(yīng)的醚穩(wěn)定，在非強(qiáng)酸性環(huán)境中可耐高溫120℃以上而不分解，但如果長(zhǎng)期暴露于紫外線下仍可誘發(fā)分解。而且如果大蒜油置于強(qiáng)酸環(huán)境下則會(huì)生成硫并析出硫而產(chǎn)生沉淀；若在強(qiáng)氧化環(huán)境中則會(huì)氧化成亞砜甚至砜。因此大蒜油應(yīng)注意妥善保存以免變質(zhì)。

二、 大蒜素促生長(zhǎng)、誘食作用

由于飼料中的某些原料的不適味道會(huì)引起動(dòng)物拒食或采食量下降，大蒜素中含有揮發(fā)性的分子有機(jī)物，有特殊強(qiáng)烈的蒜香味，所以添加大蒜素后能強(qiáng)烈的刺激動(dòng)物的嗅覺(jué)，明顯改善飼料的適口性，能吸引動(dòng)物采食，從而提高攝食量，避免和減少飼料浪費(fèi)。有研究表明：大多數(shù)動(dòng)物特別是魚(yú)類(lèi)和禽類(lèi)都較喜歡大蒜素的氣味，極易產(chǎn)生食欲，從而提高采食量和飼料轉(zhuǎn)化率。例如：胡石亮等在牛蛙飼料中添加50、100、150mg/kg 合成大蒜素，結(jié)果表明：3個(gè)試驗(yàn)組的增重率分別比對(duì)照組提高了11.14%、19.5%和14.96%，平均提高了15.2%；餌料系數(shù)分別降低了12.5%、20.65%和14.5%，平均降低了15.9%，并對(duì)防治牛蛙腸胃炎有較理想的效果，提高了牛蛙的成活率。向梟等在飼料中添加25、50、75、100 mg/kg大蒜素進(jìn)行淡水白鯧的飼養(yǎng)，試驗(yàn)組增重率、成活率和粗蛋白含量均高于對(duì)照組，餌料系數(shù)和粗脂肪含量均低于對(duì)照組。

三、大蒜素改善動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)

大蒜素中含有各種硫醚化合物，長(zhǎng)期飼喂大蒜素可改善動(dòng)物產(chǎn)品的肉質(zhì)。生化分析表明：雞肉中的香味成分主要是C3H5-S（O）-基團(tuán)，而大蒜素中的硫醚化合物中正含有這一結(jié)構(gòu)，因而可以改善雞肉的香味。黃玉德等報(bào)道，采食大蒜素的奶牛乳汁中含有一定量的三硫醚和二硫醚，能抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、腸道沙門(mén)氏菌等有害菌的生長(zhǎng)，而對(duì)有益菌如干酪乳桿菌有促進(jìn)作用，而且牛乳保質(zhì)期長(zhǎng)，味道鮮美。鄭誠(chéng)等試驗(yàn)結(jié)果表明：在肉雞飼料中添加大蒜素量為250g/t的效果最佳，還觀察到腳脛皮膚著色較黃，并改善了雞肉的風(fēng)味。日本專(zhuān)家在虹鱒、牙鲆等魚(yú)飼料中，添加50mg/kg的大蒜素粉劑，經(jīng)不間斷長(zhǎng)時(shí)間投喂，可使成魚(yú)的肉質(zhì)細(xì)膩、緊密，魚(yú)肉鮮美香濃。另?yè)?jù)報(bào)道，用蒜硫胺投喂鰤?mèng)~，發(fā)現(xiàn)魚(yú)的血液量增加，魚(yú)體色澤鮮明，肝臟的顏色和形狀都良好。

四、大蒜素抑菌、防病的作用

大蒜素對(duì)多種致病菌，有明顯的抑制和殺死作用。這主要是由于大蒜素分子中的活性基團(tuán)硫醚基（-S-O-S-）能夠透過(guò)致病菌的細(xì)胞膜而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，其氧原子與細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所必需的半胱氨酸分子中的硫基相結(jié)合，破壞致病菌的正常新陳代謝，使細(xì)菌硫基失活，從而抑制了細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。據(jù)國(guó)外研究表明：大蒜素對(duì)多種真菌，包括白色念珠菌有抑制和殺滅作用，作用機(jī)理有以下3個(gè)方面：一，通過(guò)對(duì)巰基的氧化使蛋白質(zhì)滅活；二，與含硫化合物如胱氨酸、谷氨酸發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制；三，非競(jìng)爭(zhēng)性的抑制某些酶的正常生理機(jī)能。大蒜素對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的主要致病菌如腸型點(diǎn)狀單孢菌、熒光極毛桿菌、黏球菌、鰻弧菌、愛(ài)德華氏菌、氣單孢菌、魯耶爾森氏菌等都有抑制和殺滅作用，因而能有效地防治水產(chǎn)動(dòng)物的腸炎病、爛鰓病、赤皮病、出血病以及暴發(fā)性傳染病等常見(jiàn)疾病，是目前防治魚(yú)病的較好的藥物之一。對(duì)引起畜禽疾病的福氏痢疾桿菌、巴氏桿菌、傷寒桿菌、白色葡萄球菌、變形桿菌、綠膿桿菌等均有良好的抑制和殺滅效果。

五、大蒜素可以提高機(jī)體免疫力

大蒜素可激活動(dòng)物單核細(xì)胞分泌水平，促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體溶菌酶大量釋放，活性顯著提高，水解細(xì)菌細(xì)胞壁中的粘多肽，使致病細(xì)菌細(xì)胞裂解死亡，增強(qiáng)了機(jī)體的非特異性免疫功能，起到抗感染的作用。同時(shí)在體液免疫、細(xì)胞免疫及抗腫瘤免疫方面都起著十分重要的作用。

曾林等用小鼠試驗(yàn)和張勇等用仔豬試驗(yàn)的結(jié)果表明，日糧中添加大蒜可提高血清中溶菌酶活性和γ-球蛋白水平，說(shuō)明大蒜具有提高畜禽機(jī)體免疫機(jī)能的作用。曹丹等在暗紋東方鲀的飼料中添加100 mg/kg的大蒜素極顯著提高暗紋東方鲀的脾臟溶菌酶的活力。蔡春芳等在銀鯽飼料中添加0.5%大蒜，顯著的增強(qiáng)了血清中溶菌酶的活力。