請教大蒜素有關問題

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咨詢者：劉光華　咨詢時間：2006-07-12　狀態(tài)：待回復

大蒜素是大蒜的主要活性成分，是一種多功能天然飼料添加劑，在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中已被大量應用。近年來人們積極的從事大蒜的開發(fā)研究，測定大蒜的有效成分、提取大蒜油、制備大蒜粉、合成大蒜素、制備改性大
蒜素產品等，不斷拓寬大蒜的用途。本文將對大蒜素的理化性質、作用機理及應用作一綜述。
1 大蒜素的化學成分及理化特性
1．1 大蒜素的化學成分
天然大蒜素存在多年生宿根草本百合科蔥屬植物大蒜中，是具有生物活性的亞礬和礬類化合物成分的總稱。隨著分離、檢測技術的進步，我國化工部飼料添加劑技術開發(fā)服務中心用蒸餾水、有機溶劑提取法等，從大蒜中分餾出大蒜的有效成分―大蒜油，然后用TSQ－70B色譜－質譜聯(lián)用儀在大蒜油中的部分成分中測定出16種含硫化合物，其中含量較高的是丙基二硫化丙烯（約60％）、二硫化丙烯（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。
當前飼料工業(yè)上使用的“大蒜素”，一般以人工合成的大蒜精油為原料，加入載體和適合輔料，加工制成預混料，產品為白色粉末。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％的物質為低沸點的丙酮、乙醇、丙基烯丙基硫醚和二丙基硫醚等雜質。
1．2 大蒜素的理化特性
大蒜素的有效成分為大蒜油，因此大蒜素的理化性質決定于大蒜油，大蒜油的理化性質見表1。
雖然大蒜油中的主要成分屬硫醚類化合物，但其化學性能穩(wěn)定。在非強酸環(huán)境中可耐120℃以上溫度而不易分解，但若長期暴露于紫外線下則可誘發(fā)分解。在強酸環(huán)境中可形成并析出硫產生沉淀。在強氧化環(huán)境中則可被氧化為亞礬甚至礬，因此大蒜油應存放于陰涼處并避免與強酸或氧化性物質放在一起。
2 大蒜素的作用機理
2．1 誘食助消化作用
大蒜素具有強烈的大蒜氣味，對動物具有較強的誘食作用，特別是魚類和肉禽類都非常喜歡大蒜素的氣味，可以增加動物的采食量。同時，強烈的大蒜氣味能刺激動物消化液的分泌，加速腸道的蠕動，又進一步刺激了食欲。
2．2 抑菌、抗菌作用
大蒜素對多種致病菌，如大腸桿菌、葡萄球菌、痢疾球菌、肺炎球菌、炭疽桿菌鏈球菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、霍亂桿菌、白喉桿菌等，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－）中的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，從而抑制了細菌的生長繁殖。
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：通過對巰基的氧化使蛋白質滅活；與含硫化合物如胱氨酸、谷氨酸發(fā)生競爭性抑制；非競爭性的抑制某些酶的正常生理機能。
2．3 增強免疫力的作用
大蒜素可以提高細胞免疫、體液免疫和非特異性免疫的能力。大蒜素在適當濃度（3．125～12．5mg／mL）時，對T淋巴細胞產生促進作用，這種促進作用與大蒜素抑制巨噬細胞產生的一氧化氮的能力有關。在小鼠上的試驗顯示，大蒜素可增加小鼠脾臟抗體形成細胞數量，一方面，抗體可與病原結合，干擾病原體某些重要的酶或阻斷某些代謝途徑，達到抑制病原體致病作用；一方面，抗體與外毒素特異性結合，封閉外毒素生物活性部位，阻斷其對易感細胞的吸附，使其不產生毒性作用，顯著增強動免與強酸或氧物體液免疫能力。大蒜素可提高動物非特異性免疫功能主要是由于大蒜素激活了單核細胞的分泌水平，促使溶菌酶大量釋放，溶菌酶能水解細菌細胞壁中的粘多肽，致使致病菌細胞破裂死亡，從而達到了抑菌的效果。
2．4 抗氧化、防腫瘤作用
大蒜素可通過抑制維生素C／FeSO4引發(fā)的肝線粒體膜脂質過氧化，使丙二醛（MDA）明顯減少，從而抑制了脂質微粒體連鎖氧化反應，保護肝組織細胞正常的生理功能。Aouadi等（2000）試驗結果表明，大鼠日糧中添加大蒜新素，可明顯降低血漿中膽固醇的水平。另外，大蒜素還可清除超氧離子基團，保護組織細胞的正常生理功能。
近來研究表明，大蒜素可明顯拮抗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，而氧自由基已證實參與了小鼠肝癌的促進作用，在加入大蒜素后，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。
2．5 抗血小板凝集
大量研究表明，大蒜素中的硫化物是抗血小板凝集的主要活性成份，如蒜氨酸、二烯丙基二硫化物、二烯丙基三硫化物、甲基烯丙基三硫化物、Ajoene和蒜辣素等能抑制ADP誘導的血小板凝集，其中Ajoene和二烯丙基二硫化物是通過抑制5－脂氧合酶及前列腺素合成酶的活性而阻止血栓形成，而其它硫化物只能抑制5－脂氧合酶的活性。
3 大蒜素在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中的應用
3．1 大蒜素在家禽生產中的應用
大蒜素能有效的促進家禽的生長，提高其成活率、產蛋率、采食量和飼料報酬，還可以改善雞肉風味。袁志柱等（1998）在肉雞日糧中添加大蒜素的試驗表明，日增重比對照組提高6．4％，料肉比降低了0．04（1．8％），提高經濟效益20％左右。何瑞國等（1997）在肉雞飼料重添加50～100mg／kg的大蒜素，1～35日齡肉雞日增重可提高7．12％～8．9％，飼料報酬提高2．7％～3．9％，同時證明了添加大蒜素可免添加痢特靈。黃玉德（1996）在海蘭蛋雞日糧中添加100ppm的合成大蒜素，蛋雞體格健壯，存活率100％，平均產蛋量提高9．09％，產蛋總量提高10．15％，料蛋比下降6．91％，賈衛(wèi)斌等（1999）在蛋雞日糧中添加100mg／kg合成大蒜素，與對照組相比，產蛋率提高6．4％，產蛋總量提高10．15％，飼料報酬提高6．88％。陳承禎（2000）的試驗結果表明，不僅產蛋率、平均蛋重和飼料報酬提高，而且還證明了基礎日糧中添加75mg／kg大蒜素效果好。賈衛(wèi)斌（1997）、鄭誠等（1998）、王瑞云（1999）、李建民等（2001）等也有類似報道。另外，英國有報道日糧中添加2％大蒜干酚，提高了雞蛋和雞肉的香味。原因是大蒜素增加了肉、蛋中的香味基團（C3H5－S?O?－）。
3．2 大蒜素在水產養(yǎng)殖中的應用
大蒜素對水產動物有較強的誘食效果及抗菌能力，可提高水生動物免疫力和成活率，且對肉質風味有較好的改善作用。傅同祿等（1990）在草魚、鯉魚餌料中添加1％大蒜素渣預混料，鯉魚成活率提高15％以上，餌料系數由2．98下降到2．28。曾虹等（1996）報道，在羅非魚餌料中添加合成大蒜素50mg／kg，能提高日增重和成活率均在2％～3％以上，飼料轉化率提高11％，并證實大蒜素有強烈的誘食作用。唐雪蓉等（1997）在對蝦餌料中添加10～40mg／kg大蒜素。能強烈抑制鮮活餌料體內的硫胺素酶，防止蝦缺乏硫胺素，極大降低死亡率；而且在餌料中添加1％的大蒜素還可防治對蝦的紅腿�。ㄍ艚▏�，1999）。雍杰（1994）、賈衛(wèi)斌等（1999）等也有類似報道。胡石亮等（2000）在牛蛙飼料中添加大蒜素結果表明，實驗組日增重提高15．2％，平均飼料系數系數降低20．6％，還對防治牛蛙腸胃炎有較理想的效果。另外，日本學者研究發(fā)現，在魚餌料中添加50mg／kg大蒜素能增強魚體肌肉強度，提高肌纖維蛋白含量，降低脂肪含量，改善魚體風味（張寧，1999）。
3．3 大蒜素在其它動物養(yǎng)殖中的應用
大蒜素能有效治療和預防乳仔豬、生長育肥豬的各種細菌性疾病，同時能促進豬的生長。早在60年代，瑞士家畜研究所的馬丁•喬斯特就發(fā)現，在豬飼料中添加少量的大蒜素有利于豬的生長。任培桃（1997）報道，在育肥豬飼料中添加5％的大蒜素粉，豬食欲增強，增重提高5％以上。廣東三保養(yǎng)豬公司（1997）在斷奶15～24d仔豬料中添加含量為25％的大蒜素100mg／kg進行試驗，結果發(fā)現實驗組仔豬采食性好、腹瀉發(fā)生率低，日采食量提高8．8g／d•頭，日增重比對照組提高6．97％，料肉比降低4．89％；而且還發(fā)現大蒜素能使泌乳母豬的采食量提高2kg以上，泌乳量、乳豬斷奶重和斷奶窩重均有提高。
黃玉德（1997）在奶牛日糧精料中添加大蒜素粉0．1％，結果發(fā)現大蒜素能使精料產生濃厚的自然香味，對奶牛產生強烈的誘食作用，并且平均每頭奶牛的日產量增加2．28kg，提高11．22％；乳脂率增加0．15％，提高4．30％；精料日消耗則平均每頭下降0．8kg；每天綜合經濟效益增收5．29元／頭，經濟效益十分顯著。黃玉德等（1997）還發(fā)現，在新西蘭肉兔日糧中添加0．1％的合成大蒜素粉能減少疾病的發(fā)生，日增重提高21％，肉兔每千克增重減少飼料消耗21．7％，效益十分顯著。
4 大蒜素的合理用量
大蒜素是一種安全的飼料添加劑，據賈衛(wèi)斌（1997）報道，大蒜素LD50＝926mg／kg?碘化改性大蒜素LD50＝926mg／kg，均屬低毒物質。使用大蒜素時直接按配方計量加入主體飼料中攪拌均勻即可，不必改變飼料的其它生產工藝。而且，大蒜素也不會與飼料中的其它成分發(fā)生交叉干擾。盡管大蒜素具有良好的使用效果，但是也要注意合理使用，防止造成浪費甚至產生不良影響。以25％的大蒜素預混料計算，在各種飼料中的建議用量見表2。
5 結語
大蒜素以其作用廣泛，效果顯著，無殘留、無抗藥性、無致變致畸致癌性、成本低等特點備受養(yǎng)殖行業(yè)的青睞。目前已經有商品大蒜素供應。大蒜素在魚類、畜禽上的抗菌、抑菌功效已得到了共識，在提高動物生產性能方面已基本定論。但是大蒜素本身仍存在著一定的缺點如大蒜臭味，在一定程度上限制了大蒜素在畜牧飼料上的應用，所以開發(fā)穩(wěn)定性大蒜素仍值得研究�？傊�，大蒜素以其無污染、抗菌力強、安全性高特點，必將大量應用于綠色飼料的生產和綠色食品（畜禽產品）的生產上來，逐步顯示出其不可替代的作用，其應用前景將更加廣泛。

李玉成

回復：李玉成　回復時間：2006-07-12