大蒜素研究應用進展
飼科研究,2007(1)
辜良英 許梓榮 浙江大學飼料科學研完所
大蒜素(Allicin)化學名為二烯丙基三硫化物,是從蒜的球形鱗莖中提取的揮發性油狀物,不僅殺菌力強,抗菌譜廣,且具有抗腫瘤、降膽固醇、抗血小板聚集、護肝、預防心血管疾病和降血壓等生理學作用。因此大蒜素對人和動物都具有重要作用。近年來國內外對大蒜素的研究有了很大的進展,大蒜素被廣泛應用于臨床和畜禽養殖業中。
1大蒜素在臨床上的應用
1.1治療感染性疾病
大蒜素對于真菌感染、細菌感染和病毒感染都有很好的療效。顏鳴等對大蒜素的抗真菌效果進行了研究,結果證明,大蒜素各種制劑對白色念球菌、隱球菌和煙曲霉菌等有一定的抑菌效果。段國蘭等應用大蒜素治愈了23例白色念珠菌感染患者。汪曉雷用大蒜素配合手術治愈了10例上頜竇曲霉菌病患者。韓旭等應用大蒜素膠囊13服,配合中藥沖洗坐浴,治療念珠菌性外陰陰道炎618例,結果輕癥、中等癥狀和重癥有效率分別為*、93.8%和70.83%。楊仙鳳等利用大蒜素配合其他藥物治療大葉性肺炎取得了良好的效果。袁耀明等在一般綜合治療基礎上加用大蒜素及鹽酸小檗堿治療慢性細菌性痢疾也取得了較好的療效。張銘生用大蒜素治療小兒皰疹性咽峽炎,結果發現,利用大蒜素的療效顯著高于用利巴韋林治療的效果。
1.2治療消化系統疾病
大蒜素對于治療慢性胃病、消化性潰瘍、慢性結腸炎和脂肪肝等都取得了良好的效果。大蒜素還具有氧自由基消除作用和氧化作用。對細胞膜有保護作用,大蒜素對T細胞激活有促進作用,從而調節機體自身免疫調節能力。據報道,大蒜素還具有降低亞硝酸鹽含量和抑制硝酸鹽還原菌的作用,對治療慢性胃病,如胃區不適、飽脹、隱痛、返酸、暖氣、燒灼及食欲不振等,服用大蒜素癥狀明顯好轉。薛雷利用大蒜素和雷尼替丁治療Hp陽性消化性潰瘍患者40例及十二指腸潰瘍患者72例,結果胃潰瘍和十二指腸潰瘍的治愈率與Hp清除率分別為85.O%與77.5%、91.7%與81.9%,與單用雷尼替丁治療的對照組(分別為36例和50例)比較,差異顯著。王德立等應用米雅BM制劑(主要含酪酸菌)和大蒜素聯合治療慢性結腸炎(腹瀉型)病,結果顯示,大蒜素對治療慢性結腸炎所致腹瀉有良好的臨床療效。劉進等采用大蒜素膠丸結合一般療法治療脂肪肝患者,療效顯著高于一般治療的對照組。
1.3具有抗腫瘤的作用
大蒜素的有效成分烯丙基硫化物有良好的抗癌防癌作用。近年來國內外的流行病學調查和試驗研究表明,大蒜素對胃癌、結腸癌、肝癌和肺癌等多種腫瘤均有明顯的抑制作用。大蒜素可明顯頡頏苯巴比妥的促癌作用,許多促癌劑或致癌劑可在細胞及組織誘導產生氧自由基,而已證實氧自由基參與了小鼠肝癌的促進作用,在加人大蒜素后,氧自由基對細胞的毒害作用可被大蒜素對抗,表明大蒜素對肝細胞有一定的保護作用。張志勉等試驗結果表明,大蒜素能提高腫瘤患者的細胞免疫功能。
2大蒜素在畜牧業中的應用
隨著外來良種畜禽的引入和配合飼料的應用,畜禽的生長速度顯著加快,上市時間明顯縮短,市場上肉的供應豐富了,然而人們都感覺到現在肉的品質和風味普遍下降。大蒜素作為天然的飼料添加劑,不僅能誘食助消化、提高機體免疫力、抑菌殺菌及防霉驅蟲,而且還具有改善畜產品品質和風味的作用。
2.1 大蒜素在養豬生產中的應用
張淑會等在仔豬日糧中添加25%大蒜素200 g/t,結果表明,大蒜素不僅可替代抗生素,而且還能提高仔豬的日增質量。刑成軍等在育肥豬生長后期的飼料中添加大蒜素,與對照組、抗生素組相比,可顯著提高豬的日增質量(P<0.05);同時飼料中添加大蒜素與對照組和抗生素組相比,可顯著提高豬的日采食量(P<0.05);在飼料中添加100和200 mg/kg大蒜素代替黃霉素可顯著提高生長育肥豬后期的飼料轉化率。大蒜素還可改善畜禽產品質量。黃瑞華等在試驗組斷奶仔豬飼料中添加25%大蒜素200 g/t,試驗期18 d。結果表明,大蒜素對仔豬具有促生長作用,同時還具有抑菌、殺菌,減少仔豬發病率、驅除蚊蠅及改善舍內外環境等功效。貴州大學香豬育種場在仔豬日糧中添加大蒜素后,仔豬腹瀉率也明顯下降。
2.2大蒜素在養雞生產中的應用
在養雞生產中的實踐證實,大蒜素可增強雞的抗病免疫力,且對雞無副作用,此外,還可改善飼料風味,促進雞的生長發育,提高雞的肉蛋產量與品質,降低飼料系數,提高飼料報酬。洪偉等在62周齡產蛋雞日糧中添加不同水平的大蒜素,結果表明,50和100 mg/kg大蒜素可顯著降低蛋雞料蛋比(P<O.05),各大蒜素組顯著抑制盲腸大腸桿菌(P<0.05),提高了血清白蛋白水平(P<0.05)。任麗等選擇1日齡健康土雜肉雞,隨機分為3組,進行飼養試驗,試驗期42 d。試驗結果表明,大蒜素組和金霉素組平均日增質量顯著高于對照組,料重比低于對照組,大蒜素組生產性能與金霉素組生產性能基本相當。簡新根在雛雞日糧中添加25%大蒜素,試驗期48 d,與對照組比較,添加大蒜素組的成活率提高,且料肉比有所下降。
2.3大蒜素在養兔生產中的應用
飼糧中添加大蒜素能改善家兔增質量,減少發病率,降低病死率,并具有抗菌、消炎、驅蟲、解毒和健胃等功效,是一種優良的兔飼糧調味劑。肉兔飼糧中添加大蒜素能顯著提高肉兔的生長速度。孫建華試驗結果表明,飼料中添加0.1%和0.15%大蒜素均優于對照組,但兩者間優勢不明顯。綜合經濟效益分析,在日糧中添加0.15%的大蒜素較為合適。觀察肉兔的采食時間、采食量及發病情況后發現,試驗組在采食時間上縮短,采食青綠飼料的量有較大幅度的增加,且沒有腹瀉現象。李海聰等試驗表明,家兔心肌缺血時和缺血再灌注后存在血管內皮功能失調,此時血漿內皮素增多,一氧化氮減少,而大蒜素片能通過調整血漿內皮素和一氧化氮的平衡而改善其血管內皮功能。
2.4大蒜素在水產養殖上的應用
大蒜素在水產動物中也具有十分重要的作用。主要表現在誘食,殺菌防病,提高水產動物的成活率,降低餌料系數,促進水產動物的生長,提高水產動物產品質量等。胡石亮等在牛蛙飼料中添加50、100和150 mg/kg大蒜素3個試驗組的增質量率分別比對照組提高了11.14%、19.50%、14.96%,平均提高了15.2%,3個試驗組的飼料系數分別降低12.5%、20.6%、14.5%,平均降低了15.9%,并對防控牛蛙腸胃炎有較理想的效果,提高了牛蛙的成活率。唐雪蓉等試驗結果表明,大蒜素可明顯增強對蝦的抗病力,大大降低病死率。4個試驗組的成活率比對照組分別提高了8.13%、2.09%、7.5%和14.59%,其中劑量為100 mg/kg的效果*明顯。此外有試驗證實,餌料中添加l%大蒜素可防控對蝦的紅腿病。但是大蒜素用量過高會產生副作用。
3大蒜素的提取
3.1 提取原理
大蒜的食療價值主要是大蒜中的有效成分一大蒜素在起作用。據生物化學分析證明,新鮮大蒜中并不含有大蒜素,而含有它的前體一蒜氨酸。蒜氨酸以穩定無臭的形式存在于大蒜中。試驗證明,鮮大蒜中存在的蒜氨酸受沖擊(切片或破碎)后,蒜酶活化,催化蒜氨酸形成大蒜素,大蒜素進一步分解后形成具有強烈臭味的硫化物。大蒜采用不同溶劑,控制不同條件會得到不同的產物。據此機制可選擇適當的溶劑,控制反映條件,實現既脫臭又保存其有效成分的大蒜原液,進而加工成大蒜系列產品。
3.2提取工藝
大蒜素的提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、有機溶劑提取法和超臨界萃取法3種。水蒸氣蒸餾法所需設備簡單且操作方便,但其大蒜素提取率很低。超臨界萃取法提取率高且品質好,但生產成本高、設備復雜且操作技術難度大。較常用乙醇作為提取劑提取。曾哲靈等試驗得出,用乙醇提取大蒜素的*工藝參數:采用體積分數95%乙醇作為提取劑,在40℃下酶解0.5 h,按料液比1g:4 mL加入95%乙醇于30℃下萃取1.5 h,然后控制蒸餾溫度在50℃,壓強在O.01 MPa,旋轉蒸發儀轉速在75 r/s進行減壓濃縮,大蒜素的提取率可達0.24%。
4結論
大蒜素具有多種生物學功能、抗菌力強、在人和動物體內無殘留、不易產生耐藥性、不造成環境污染且價格低廉等優點,越來越受到人們的重視。但由于大蒜素很不穩定,在適宜條件下易被分解而產生多種烯丙基硫化物,有強烈的蒜臭味,有時會出現褐變。為充分發揮大蒜素的生物學效應,大蒜素的穩定性,現正成為科技界新的研究熱點。