大蒜素的研究与应用

大蒜素是大蒜的主要生物活性成分，在动物的 保健、治病、促生长、改善畜产品品质等方面具有 多种功用。 ! 大蒜素的化学本质 大蒜素是百合科葱属大蒜（ 中 .00123 4561723 8） 具有生物活性的亚砜和砜类化合物成分的总称，具 有抗菌消炎、降血脂、抗血小板凝聚、抑癌、抗巨 细胞病毒等多种药理功能 ’ 于新蕊等9 #::/ + 。 肖崇厚 （ 曾总结，大蒜中挥发性油约占 #:&*） "( !; ，经色谱 $ 质谱联用技术鉴定，有十多种硫 醚 化 合 物 。 纯 化 后 ， 再 经 元 素 分 析 、 <= 光 谱 、 >?= 谱和 ?, 谱测定，其主要成分是二烯丙基二 硫醚、二烯丙基三硫醚、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。沈联慈 对 / 个不同产地的大蒜挥发性油的主要成 等（ #::%） 分进行了相对含量的测定与比较，结果表明：产地 虽不同，但其化学组成类似，只是成分的含量有所 差异。五种主要成分经抑菌试验和临床观察证明， 二烯丙基三硫醚、二烯丙基二硫醚、二烯丙基硫代 亚磺酸酯抑菌效果较好，分别被命名为大蒜新素、 大蒜辣素和大蒜素 ’ 君华等 9 #::) + 。其中尤以大蒜 新素 ’ .0016@1A1 + 抗菌谱广，抑菌效果佳，虽稀释 #B &*""" 至 #B #!*""" 浓度，仍可抑制大肠杆菌、葡 萄球菌、痢疾球菌、肺炎球菌、炭疽杆菌链球菌、 伤寒杆菌、副伤寒杆菌、霍乱弧菌、白喉杆菌等革 兰氏阳性和阴性细菌。近年来，大蒜新素作为一种 极具潜力的饲用抗生素替代品，已开发应用于动物 饲料添加剂中。 当前饲料工业上使用的“ 大蒜素” ，是以人工合 成的大蒜精油为原料，加入载体和相应辅料加工制 成的预混料，产品为白色粉末。人工合成的大蒜精 油主要成分有 / 种，抗菌效果最好的二烯丙基三硫 醚（ 大蒜新素 ） 占 *"; C &"; ，其次是二烯丙基二 硫醚 !"; C *"; 及少量的二烯丙基硫代亚磺酸酯 和四硫化二丙烯，这 / 种成分占总含量的 :!; 以
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大蒜素的研究与应用
程志斌 #
中图分类号： ,&#)( -%
葛长荣 #
苏子峰 !
’ #( 云南农业大学食品科技学院，云南昆明 )*"!"# ；!( 云南省动物营养与饲料科学重点实验室，云南昆明 )*"!"# + 文献标识码： . 文章编号：#""/ $ ""&/ ’ !""# + #! $ %& $ "%
大蒜 捣碎或粉碎 水或乳液提取 大蒜粗油 蒸馏浓缩 大蒜素 （ 大蒜精油 ）
液经分离过滤、控温干燥后，加入定量的载体和适 合辅料，混合后粉碎过筛，包装获得饲用大蒜渣添 加剂。 $" $ 大蒜素添加剂微胶囊制备工艺 大蒜素呈油状，有强烈的刺激性气味和蒜特有 的辛辣味，对热不稳定，易挥发，在饲料的加工储 藏过程中有效成分易损失。近年来采取的微囊法效 果较好、成本低廉 ’ 陆建安等/ $%%% , 。 大蒜素精油先分散在包被材料 （ 明胶或阿拉伯 树胶 ） 中，加入适量乳化剂，在 3% 0 E%D 下搅拌混 合，使大蒜油被包覆，形成囊浆液。囊浆液中加入 抑味剂，并控制 FG 值在 - 0 A，经雾化器将囊浆液 分散成小液滴，让其均匀散落在粉末床上。惰性粉 末粘附在囊壁上，再次包覆，形成微胶囊。获得的 微胶囊经过筛理，E%D 干燥后，即可得到流动性良 好的成品。 & 大蒜素作为饲料添加剂的应用 大蒜素作为饲料添加剂在养殖业的使用效果已 被广泛证明，添加剂量见表 &。
收稿日期： !""# $ "& $ !*
上。 " "# ! 大蒜素的作用机理 诱食助消化作用 大蒜素能显著增加动物胃液分泌，增强胃肠蠕 动，刺激食欲，提高采食量。这种诱食效果在鱼类 和禽类中十分明显。大蒜素能有效抑制和杀死消化 道内硝酸盐还原菌，阻断致癌物质亚硝酸胺的合 成，从而起到防治消化道癌变的作用，对胃癌有特 别的防治效果。 "# " 抗菌作用 大蒜素分子中的活性基团是硫醚基 （ $,$D$ ） , $ ，其中的氧原子与细菌生长繁殖所必需的半胱 氨酸分子中的硫基相结合，从而抑制细菌的生长和 繁殖，因而大蒜素对多种致病菌，如大肠杆菌、葡 萄球菌、痢疾球菌、肺炎球菌、炭疽杆菌链球菌、 伤寒杆菌、副伤寒杆菌、霍乱弧菌、白喉杆菌等， 有明显的抑制和杀死作用，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。 "# $ 抗真菌作用 大蒜素对多种真菌，包括白色念珠菌有抑制和 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。对白色念珠菌的最 小抑制浓度为 #!E F 38。大蒜素的抗真菌机理有以 下三点： "通过对巯基的氧化使蛋白质灭活； # 与 含硫的化合物如胱氨酸、谷氨酸发生竞争性抑制； $非竞争地抑制某些酶的正常生理机能。 "# % 增强免疫力的作用 !( /( # 提高细胞免疫功能 适当浓度 （ 的大蒜素，有 %( #!* C #!( *3E F 38） 促进 G 淋巴细胞激活作用，这种促进作用与大蒜 素抑制巨噬细胞产生一氧化氮的能力有关。大蒜素 还能明显提高淋巴细胞转化率及 G 淋巴细胞酸性 阳性率的作用，使中枢淋巴 % $ 醋酸萘酯 （ .>.H） 器官和外周淋巴器官增殖，增强细胞免疫功能 ’ 张 桂梅等9 #::* + 。 $ %& $
饲料博览
!""# 年第 #! 期
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$2 32 $ 提高体液免疫功能 经小鼠试验显示，大蒜素可增加小鼠脾脏抗体 形成细胞数量。抗体可与病原体结合，干扰病原体 重要酶的功能或阻断某些代谢途径，抑制病原体致 病作用；另外，抗体与外毒素特异性结合，封闭外 毒素生物活性部位，阻断其对易感细胞的吸附，显 著增强动物体液免疫功能 ’ 魏云 / &##$ , 。 $2 32 " 提高非特异性免疫功能 大蒜素可激活单核细胞的分泌水平，促使溶菌 酶大量释放，溶菌酶能水解细菌细胞壁中的粘多 肽，使致病菌细胞破裂死亡，增强非特异性免疫功 能 ’ 武书庚 / $%%& , 。 !" # 抗氧化作用 大蒜素可通过抑制维生素 4 * 56783 引发的肝 线粒体膜脂质过氧化，使丙二醛（ 明显减 9:;） 少，从而抑制脂质微粒体连锁氧化反应，保护肝组 织细胞正常生理功能。 ;<=>?@ 等 （ 试验结果 $%%%） 表明，大鼠日粮中添加大蒜新素，可明显降低血浆 中胆固醇的水平。另外，大蒜素还可清除超氧离子 基团，保护组织细胞的正常生理功能 ’ 王柯慧/ &##A , 。 $ 饲用大蒜素的制作工艺 $" % 大蒜素的提取工艺 黄祥贤等（ 报道的大蒜素提取工艺如下 B &#1#）
艺为：源自文库
陈大蒜经提取后得到大蒜精油和大蒜渣液，大 蒜精油可直接加入载体，同时辅以适合辅料，干燥 粉碎后，包装获得饲用大蒜素添加剂产品。大蒜渣
高水生动物免疫力和成活率，且对肉质风味有较好 的改善作用。傅同禄等（ 在草鱼、鲤鱼饵料中 &##%） 添加 &. 大蒜素渣预混料，鲤鱼成活率提高 &-. 以
! "# !
5 主 要 参 考 文 献 6
5 !% 6 5!6 5#6 5&6 5(6 5%6 576 536 于 新 蕊 等 ) 大 蒜的 化 学成 分 及 其药 理 作用 研 究进 展 ) 中 草 药 2 !**( （ ： &） !%+ ’ !7") 肖崇厚 ) 中药化学 ) 上海：上海科学技术出版社，!*+3) 沈联慈等 ) 大蒜挥发油的化学成分与质量研究 ) 中草药2 ： #） 77 ’ 7+) !**& （ 尹华 2 张建华 ) 大蒜的化学成分、药理及应用 ) 浙江中医学 ： 院学报 2 !**72 #" （ 7） &3) 马 凤 英 2 王 文 英 ) 大 蒜 素 的 药 理 学 研 究 进 展 ) 中 草 药 2 !**3 （ ： !! ） 7*3 ’ 7*+) 张桂梅等 ) 大蒜素对 8 细胞激活的影响 ) 中药药理与临床 2 ： !**%2 !! （ !） #7) 魏 云 ) 大 蒜 素 对 小 鼠 免 疫 功 能 的 影 响 ) 中 药 材 2 !**#2 !% 5 #" 6 5 #! 6 5 !* 6 5 !3 6 5 !+ 6 5 !7 6 5+ 6 5 * 6 5 !" 6 5 !! 6 5 !# 6 5 !& 6 5 !( 6 （ ： !# ） (#) 武书庚等 ) 大蒜素 ) 中国饲料 2 #""! （ ： !" ） #! ’ ##) 卢景雾 ) 大蒜及其提取物清除活性氧自由基的 9:; 研究 ) 中国药学杂志 2 !**#2 #3 （ ： 7） &&*) 王柯慧 ) 陈蒜提取物及其成分对活性氧的清除作用 ) 国外 医学 ) 中医中药分册 2 !**32 !* 1 7 4 < &() 黄祥贤 ) 提高大蒜出油率研究 ) 中草药 2 !*+* （ !） < !3) 傅 同 禄 等 ) 大 蒜 渣 预 混 剂 的 研 制 和 应 用 ) 饲 料 工 业 2 !**" （ ： !" ） !# ’ !&) 陆建安等 ) 饲用大蒜素微胶囊制备方法研究 ) 饲料工业2 ： #""! （ (） &7 ’ &+) 赵 炳 存 等 ) 大 蒜 素 —— — 新 型 饲 料 添 加 剂 ) 饲 料 工 业 2 !*** （ +） < !* ’ #") 何国瑞等 ) 肉鸡日粮中添加大蒜素对生长影响的试验 ) 饲 料工业 2 !**3 （ ： %） &7 ’ &3) 黄玉德 ) 合成大蒜素添加剂饲喂蛋鸡试验 ) 饲料工业 2 !**7 （ ： #） #7 ’ #3) 任培桃 ) 大蒜饲料添加剂 ) 中国饲料 2 !**3 （ ： !# ） !*) 雍 杰 ) 大 蒜 素 对 草 鱼 肠 炎 病 的 防 治 效 果 ) 水 产 养 殖 2 !**( （ ： %） 3 ’ +) 唐 雪 蓉 等 ) 蒜 硫 胺 在 对 虾 饲 料 中 的 应 用 ) 饲 料 工 业 2 !**3 （ ： !# ） &* ’ (") 张宁 ) 改善鱼肉品味的新方法 ) 饲料研究 2 !*** （ ： *） &*) =>?@AB ;2 =>?BACD =2 9E0@AFB =2 CD @E ) 9GGCHD >G .@IEBH 1 @EEB?J@DBK?- 4 >L EBMBA -CD@N>EBJ- BL -@EC I@DJ) O?DIBDB>L ;CJC@IHF2 #"""2 #" 1 # 4 < #3& ’ #+")
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上，饵料系数由 #) *+ 下降到 #) #+。雍杰 （ 在 !**(） !"" 公顷池塘中试验发现，大蒜素对鱼易患的肠 炎、烂鳃病有良好的防治效果，且无毒副作用。在 对虾饵料中添加 !" , ("-. / 0. 大蒜素，能强烈抑 制鲜活饵料体内的硫胺素酶，防止虾缺乏硫胺素， 极大的降低养虾死亡率 1 唐雪蓉等 2 !**3 4 。日本学 者研究发现，在鱼饵料中添加 %"-. / 0. 大蒜素能 增强鱼体肌肉强度，提高肌纤维蛋白含量，降低脂 肪含量，改善鱼肉风味 1 张宁 2 !*** 4 。
表& 大蒜素在各种饲料中的建议添加量
动物类别 肉鸡、 肉鸭、 蛋鸡、 蛋鸭 仔猪、 育肥猪、 奶牛、 肉牛 草鱼、 甲鱼、 鲤鱼、 虾、 鳟 诱食用 -% -% 1% 促生长用 &%% 0 &-% &%% 0 &-% &%% 0 $%%
’ () * +) ,
替代抗生素 $%% 0 "%% &-% 0 $-% $-% 0 "-%
注： 按 $-. 大蒜素预混料计算 ’ 赵炳存 / &### , 。
从出油率角度考虑，陈大蒜优于鲜大蒜，捣碎 工艺优于粉碎工艺，提取时，考虑到大蒜素对热不 稳定，蒜与水的比例约 &C $，温度在 -% 0 --D ，时 间 $ 0 " 小时为佳。以上这些措施可有效提高出油 率。 $" ! 大蒜素添加剂的加工工艺 傅同禄等（ 报道，大蒜素添加剂的加工工 &##%）
肉鸡饲料中添加 -% 0 &%% () * +) 的大蒜素能 促进肉鸡生长，提高肉鸡成活率和饲料转化效率， 尤以添加 &%% () * +) 的大蒜素组肉鸡生长性能为 佳，且不用添加抗生素 ’ 伊国瑞 / &##A , 。蛋鸡日粮 中 添 加 &%% () * +) 的 合 成 大 蒜 素 ， 蛋 鸡 体 格 健 壮，存活率 &%%. ，平均产蛋量提高 #2 %#. ，产蛋 总量提高 &%2 &-. ，料蛋比下降 E2 #&. ’ 黄玉德 / &##E , 。E% 年代，马丁・乔斯特发现，在猪饲料中 添加大蒜素有利于猪的生长。在仔猪饲料中添加大 蒜素能提高仔猪日增重，降低仔猪腹泻率。在生长 育肥猪饲料中添加大蒜素，可增强猪食欲，提高采 食量和日增重，降低料肉比 ’ 任培桃 / &##A , 。大蒜 素对水生动物有较强的诱食效果及抗菌能力，可提