大蒜素杀菌作用及其在空气消毒中的应用

大蒜素杀菌作用及其在空气消毒中的应用3

应惠芳

(咸宁学院医学院病原学系,湖北咸宁437100)

中图分类号:R187 文献标识码:C 文章编号:100820635(2008)0120084202

大蒜素(allicin)为百合科植物大蒜(allium sa2 tivu m L)鳞茎中所含的一种抑菌活性物质。本文就大蒜素对多种病原体的抑制和杀灭作用及其在空气消毒中的应用作一综述。

1　杀菌成份及抗菌作用

1.1　有效杀菌成份

在新鲜大蒜中没有游离的大蒜素,只有蒜氨酸和蒜酶物质,而且在自然状况下独立稳定存在。蒜氨酸(alliin)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(allinase)被激活,催化分解蒜氨酸,生成具有挥发性的大蒜素。现代研究认为,大蒜素是具有生物活性的亚砜和砜类化合物成分的总称[1],其主要成分有5种,分别为二烯丙基二硫醚、二烯丙基三硫酸、二烯丙基硫代亚磺酸酯、甲基烯丙基三硫醚和甲基乙烯丙基三硫醚。

1.2　大蒜素抗细菌作用

从现代分子生物学角度分析,大蒜素分子中的活性基团是硫醚基,其中的氧原子与细菌生长繁殖所必需的半胱氨酸分子中的含巯基的酶氧化为双硫键,使细菌因缺乏半胱氨酸而不能进行生物氧化作用,从而阻止细菌细胞分裂,破坏细菌的正常代谢,抑制细菌的生长和繁殖[2]。大量实验证明,大蒜素可有效地抑制或杀灭一些革兰阳性和阴性细菌,包括:假单孢菌、变形杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌、克莱勃杆菌、微球菌、枯草芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌和分枝杆菌,还有伤寒杆菌、绿脓杆菌、链球菌、白喉杆菌、结核杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌、肺炎和脑炎球菌等。据报道,1mg大蒜素抗菌效能等于15国际单位青霉素,也就是说,大蒜素杀菌力是青霉素的一百倍。而且经试验证明,对青霉素、链霉素、氯霉素及金霉素产生耐药性的细菌,对大蒜素仍敏感[3]。

1.3　大蒜素的抗真菌作用

大蒜素对多种真菌有抑制和杀灭作用。低浓度的大蒜素主要抑制真菌生长,高浓度的大蒜素可完全杀死真菌。大蒜素抗真菌的机理可能是:①通过对真菌硫基的氧化使其蛋白质灭活;②与真菌含硫基的化合物如胱氨酸、谷氨酸发生竞争性抑制,破坏真菌巯基酶,影响真菌生长迟缓期从而阻止真菌新陈代谢;③非竞争地抑制真菌内某些酶的活性[4]。临床已用大蒜素治疗隐球菌脑膜炎、肺部及消化道真菌感染、白色念珠菌毒血症、白色念珠菌引起的小儿消化不良、真菌性角膜炎、新生儿鹅口疮、头癣等[5]。在食品防腐方面,大蒜水溶液对几十种常见污染食品真菌具有很强的抑制和杀灭作用,其作用强度是目前发现的天然植物中抗真菌作用最强的一种。

1.4　大蒜素的抗病毒作用

大蒜素内具有抗病毒作用的活性物质是烃基硫代亚磺酸酪。临床研究发现,大蒜素对骨髓移植患者易并发的巨细胞病毒(C MV)感染有明显的预防和治疗作用[6]。Xu L等体外试验证明,大蒜素能有效地抑制柯萨奇病毒和埃可病毒[7]。大蒜素的二丙烯基二硫醇溶液对乙肝病毒表面抗原的破坏率达43.5%[6]。

1.5　大蒜素的抗原虫作用

Harris JC等观察到大蒜素对溶组织阿米巴原虫有抑制活性的作用[8],对利什曼原虫也有明显抑制[6],其浸出液对恙虫热立克次体有明显杀灭作用[9]。郑惠槟用大蒜素治疗婴儿隐孢子虫肠炎效果显著[10]。大蒜素能有效杀伤弓形虫,特别是

3湖北省教育厅科学技术研究项目(编号:D200628010)

抗弓形虫病复发的作用更明显[11]。经临床验证它对阿米巴痢疾、滴虫性阴道炎也有很好的治疗效果。

2　大蒜素在空气消毒方面的应用

世界上41种主要传染病中,经空气传播的就有14种,有效的空气消毒及净化是预防疾病发生的重要措施之一。化学消毒法虽然高效,但都存在刺激性气味,腐蚀性强,对呼吸道有刺激,对家具、电器、金属物品有损害等的缺陷。

目前使用的中药消毒法的种类主要有药液熏蒸法、中药烟熏法、中药空气消毒片和中药液喷雾法。药液熏蒸法空气消毒效果不理想;中药熏烟法烟雾微粒在空气中飘浮污染了空气,还刺激呼吸道黏膜;中药空气消毒片消毒区域较小。

用于中药液喷雾法的中药消毒剂类型主要有单味中药消毒剂和中药复方消毒剂二种。单味中药消毒剂如艾叶、苍术、金银花、野菊花、黄芩等。中药复方消毒剂以具有清热解毒、芳香化湿辟秽作用的单味中药为主,再添加其它辅助成份。中药复方消毒剂的药方有很多,本人曾用复方中草药(苍术、艾叶、大青叶、诃子、连翘、荆芥)煮蒸法消毒空气[12],王淑凤[13]等用金银花等中药制成复方消毒剂,张慧[14]等用金银花、薄荷组成的“双花液”作消毒剂。但这些中药复方消毒剂普遍存在制作过程繁琐、无质量控制指标、消毒持续作用时间短或起效时间长等缺点。

随着大蒜在食品防腐、临床抗菌治疗等方面的逐步开发,在目前国内外尚未有大蒜液用于空气消毒的相关报道前提下,国内张荻华[15]等率先将大蒜试用于空气消毒,其在试验柜(1m3)内用大蒜液作用5m in,对空气中金黄色葡萄球菌杀灭率为88.20%,在室内喷大蒜液30m l/m3作用1 h,自然菌减少约90%。本人[16]用大蒜液1g/m3直接喷雾室内空气,消毒后30m in细菌杀菌率为96.6%,4h后仍保持84.7%;用2g/m3的大蒜液消毒后30m in真菌杀菌率为80.0%,2h后仍维持65.0%。实验说明用新鲜大蒜液喷雾是室内空气消毒的有效方法。最近本人又做了用大蒜素溶液直接喷雾消毒的实验,发现大蒜素消毒效果显著,用5.2mg/m3浓度喷雾室内空气,消毒后30m in细菌杀菌率可达到86.5%,且有效灭菌时间维持较长。

鉴于大蒜强有力的抗菌作用,将大蒜应用于室内空气消毒将具有广阔的应用前景。

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(收稿日期:2007212220)