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。在我國大蒜入藥已有悠久的歷史，在《本草綱目》中就有大蒜用于細菌性、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，現已廣泛用于醫藥、獸藥、農藥和食品添加荊中，近年來已開發應用于動物飼料添加劑。大量研究表明：大蒜素的作用廣泛、效果顯著、無殘留、無抗藥性，不產生致畸、致癌、致突變性，對提高動物采食量、促進生長、改善動物產品肉質及預防疾病等方面有良好的應用效果。

一、大蒜素的理化特性

大蒜的營養物質含量豐富，據測定鮮大蒜含蛋白質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%的為低沸點的丙酮與乙醇、丙基烯丙基硫醚、二丙基硫醚等雜質。

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

二、 大蒜素促生長、誘食作用

由于飼料中的某些原料的不適味道會引起動物拒食或采食量下降，大蒜素中含有揮發性的分子有機物，有特殊強烈的蒜香味，所以添加大蒜素后能強烈的刺激動物的嗅覺，明顯改善飼料的適口性，能吸引動物采食，從而提高攝食量，避免和減少飼料浪費。有研究表明：大多數動物特別是魚類和禽類都較喜歡大蒜素的氣味，極易產生食欲，從而提高采食量和飼料轉化率。例如：胡石亮等在牛蛙飼料中添加50、100、150mg/kg 合成大蒜素，結果表明：3個試驗組的增重率分別比對照組提高了11.14%、19.5%和14.96%，平均提高了15.2%；餌料系數分別降低了12.5%、20.65%和14.5%，平均降低了15.9%，并對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大蒜素進行淡水白鯧的飼養，試驗組增重率、成活率和粗蛋白含量均高于對照組，餌料系數和粗脂肪含量均低于對照組。

三、大蒜素改善動物產品品質

大蒜素中含有各種硫醚化合物，長期飼喂大蒜素可改善動物產品的肉質。生化分析表明：雞肉中的香味成分主要是C3H5-S（O）-基團，而大蒜素中的硫醚化合物中正含有這一結構，因而可以改善雞肉的香味。黃玉德等報道，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、腸道沙門氏菌等有害菌的生長，而對有益菌如干酪乳桿菌有促進作用，而且牛乳保質期長，味道鮮美。鄭誠等試驗結果表明：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，并改善了雞肉的風味。日本專家在虹鱒、牙鲆等魚飼料中，添加50mg/kg的大蒜素粉劑，經不間斷長時間投喂，可使成魚的肉質細膩、緊密，魚肉鮮美香濃。另據報道，用蒜硫胺投喂鰤魚，發現魚的血液量增加，魚體色澤鮮明，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硫醚基（-S-O-S-）能夠透過致病菌的細胞膜而進入細胞質中，其氧原子與細菌生長繁殖所必需的半胱氨酸分子中的硫基相結合，破壞致病菌的正常新陳代謝，使細菌硫基失活，從而抑制了細菌的生長繁殖。據國外研究表明：大蒜素對多種真菌，包括白色念珠菌有抑制和殺滅作用，作用機理有以下3個方面：一，通過對巰基的氧化使蛋白質滅活；二，與含硫化合物如胱氨酸、谷氨酸發生競爭性抑制；三，非競爭性的抑制某些酶的正常生理機能。大蒜素對水產動物的主要致病菌如腸型點狀單孢菌、熒光極毛桿菌、黏球菌、鰻弧菌、愛德華氏菌、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動物的腸炎病、爛鰓病、赤皮病、出血病以及暴發性傳染病等常見疾病，是目前防治魚病的較好的藥物之一。對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、大蒜素可以提高機體免疫力

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

曾林等用小鼠試驗和張勇等用仔豬試驗的結果表明，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，說明大蒜具有提高畜禽機體免疫機能的作用。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，顯著的增強了血清中溶菌酶的活力。