大蒜素特性及杀菌作用综述

http://www.food.hc360.com2011年12月13日11:28食品添加剂市场网

    【慧聪食品工业网】大蒜素是大蒜主要功能成分，研究表明，大蒜素对多种细茵、真菌、痛毒均具有杀灭和抑制作用，是一类天然广谱植物杀菌素。本文简述大蒜素形成、特性、杀菌机理及其在食品保鲜防腐中主要应用研究进展。

    近年来，大蒜因含有多种营养成分和独特药理保健作用，备受世人瞩目。大蒜含有丰富蛋白质、植物多糖、多种维生素、矿质元素钙、磷、铁和微量元素锌、碘、硒和锗等多种功能成分。如：大蒜新鲜鳞茎每100克中含蛋白质4.4克，脂肪0.2克，碳水化合物23克，粗纤维0.7克，灰分1.3克，钙5毫克，磷44毫克，铁0.4毫克，硫胺素0.24毫克，核黄素0.03毫克，尼克酸0.9毫克，抗坏血酸3毫克。大量研究结果证实，大蒜含有100多种独特药用和保健功能成分，其中含硫挥发物约43种，硫化亚磺酸酯类13种、氨基酸9种、肽类8种、甙类12种、活性酶类11种，具有很高营养保健价值。

    大蒜保健功能主要归纳为以下几点：（1）大蒜有促进新陈代谢、降低胆固醇和甘油三酯作用，故对高血压、高血脂、动脉硬化和糖尿病等有一定疗效；（2）大蒜可增强体力、促进各种激素分泌，能使精子数量大增；（3）大蒜含独特生物活性物质一大蒜素，研究表明它即使稀释10万倍，仍能在瞬间杀死伤寒杆菌、痢疾杆菌、流感病毒等；另外，大蒜素与维生素B，结合可产生蒜硫胺素，具有消除疲劳、增强体力奇效。

    随着人们对大蒜各种功能成分及性质研究不断深化，大蒜素医疗保健价值和营养功能也被人们愈来愈重视，成为研究热点。

    2大蒜素形成及特性

    2.1大蒜素生产和活性

    19世纪巴斯德首先发现大蒜具有抗菌活性。我国学者从20世纪50年代开始对大蒜功能进行研究，证实大蒜对多种有害细菌和真菌（霉菌和酵母菌）有抑制和杀灭作用。后来研究发现，在大蒜中起杀菌、抑菌作用的主要是大蒜素和其它一些有挥发性硫醚化合物。现代研究认为，大蒜素是大蒜主要生物活性成分亚砜和砜类化合物总称，它可从大蒜中直接提取或

    采用合成法生产。据文献报道，在新鲜大蒜鳞茎中没有游离大蒜素，只有两种叫蒜氨酸和蒜酶物质，这两种物质于自然状况下在鳞茎中独立稳定存在。蒜氨酸以稳定无臭形式存在于大蒜中，约占大蒜总重0.25％。当大蒜经加工或受到物理机械破碎后，蒜氨酸和蒜酶才相互接触，此时大蒜中蒜酶被激活，催化分解蒜氨酸，生成有挥发性大蒜素，并产生蒜臭味。

    现代科学家通过在医学和动物饲料方面研究发现，大蒜素具有多种生物活性，有很强杀菌、抗病毒、提高免疫力作用，它还具抑制肿瘤细胞、抗衰老和记忆力下降、降低微生物活性（如革兰氏阴性和阳性细菌及真菌）等作用，尤其对预防感冒和胃肠道细菌性传染病有奇特功效。据报道，1毫克大蒜素抗菌效能等于l5国际单位青霉素效能，也就是说，大蒜素杀菌力是青霉素一百倍，伤寒沙门氏菌、痢疾杆菌、葡萄球菌、链球菌遇到浓度为八万分之一大蒜素就会被杀死，因此，大蒜素被誉为"天然广谱植物抗菌素"。

2.2   大蒜油及大蒜素特性     大蒜素主要存在于大蒜油中，其功能活性取决于大蒜油制备及特性。1844年德国化学家TheodorWertheim用水蒸气蒸馏法蒸馏大蒜得到有刺激性气味大蒜精油，称之为大蒜油。现大蒜油可采用蒸汽蒸馏、有机溶剂提取、超临界二氧化碳萃取等多种方法从大蒜中精馏提取获得。 大蒜油是一类与水不相溶，具有挥发性液态有机硫化物，呈淡黄色至棕红色，有浓烈大蒜气味，密度为1.050~1.095，折光率为1.550~1.580，无旋光性。能溶于大多数非挥发性油和苯、乙醚等有机溶剂，部分溶于乙醇，不（或稍）溶于水，不溶于甘油和丙二醇。大蒜油中硫醚类化合物在强氧化环境下氧化成亚砜，有时也可氧化成砜。 经测定，天然大蒜油中约有16种含硫化合物，其中主要成分为二烯丙基单硫醚、二烯丙基二硫醚、二烯丙基三硫醚和二烯丙基四硫醚等4种化合物，这4种化合物在大蒜油总相对含量中占73.74％。另外还含有甲基烯丙基单硫醚、甲基烯丙基二硫醚、二甲基三硫醚和甲基烯丙基三硫醚等化合物，这些成分占总相对含量20％以上。正由于大蒜油中含有这些硫醚化合物，因此具有极强杀菌力。 从新鲜大蒜提取获得大蒜素及其它含硫化合物对热和碱稳定性差，对酸较稳定，在空气中长时间放置会使其失活。据报道，大蒜汁中大蒜素在40℃水浴条件下，114h后全部分解；而提纯大蒜素则更易分解，20℃时20h几乎完全分解。大蒜素不稳定性还表现在它可在蒜酶作用下进一步分解转化成其它挥发性硫化物，产生臭味同时降低生物性能。