大蒜素的介绍大蒜( A lli um sa ti vum L)为单叶子植物百合科葱属植物蒜的鳞茎, 在我国已有2000多年的种植历史, 我国是世界上生产大蒜的主要国家之一, 目前我国大蒜种植面积约占世界的40 % -50%,山东金乡、苍山、河南中牟、江苏徐州等地已成为我国重要的大蒜出口基地, 年出口大蒜约25万吨。

大蒜营养丰富, 每100g克新鲜大蒜中含: 蛋白质4 1 4g、脂肪012g、碳水化合物23g、钙5mg、铁0 、4m g、硫胺素0 、24mg、核黄素0 、03m g、烟酸0 、9mg、维生素C 3m g、粗纤维0 、7g、大蒜油0 、2g ,还含有30多种挥发性含硫化合物。

大蒜素( A lli m i n)又称大蒜油, 是从大蒜球茎中分离出的一种化合物, 具有强烈的辛辣刺激味。

大蒜素是大蒜的主要活性成分, 具有抗菌消炎、降血压、降血脂、抑制血小板聚集、减少冠状动脉硬化、抑制体内N - 亚硝胺合成, 防癌治癌、抗病毒等多种功效。

大蒜素可用于医药, 对呼吸道、消化道、脑膜炎、肠道疾病, 有效率达80% - 95%;还可用于兽药、农药和食品添加剂等。

近年来, 大蒜素在养殖业中已被开发利用, 饲料中大蒜素可作为杀菌剂、杀虫剂等。

研究发现,这些功能和大蒜中的含硫氨基酸及其分解后形成的一系列含硫化合物有关, 目前对大蒜素的提取和应用已成为大蒜研究的热点。

大蒜素的提取目前, 大蒜素的提取工艺主要有: 水蒸气蒸馏法、溶剂萃取法、超临界CO2萃取法、真空微波辅助萃取法等。

1、水蒸气蒸馏法其原理是将水蒸气通入不溶于水或难溶于水但具有一定挥发性的有机物质中(大蒜油具有一定挥发性) ,使该有机物在低于100e 的温度下随水蒸气一起蒸馏出来, 再经进一步分离获得较纯物质。

本法的一般工艺流程为: 大蒜去皮y 洗净y加水捣碎y酶解y水蒸气蒸馏y油水分离y大蒜油[ 1]。

孙淑爱[ 2]等探讨了蒸馏法提取大蒜油的适宜条件。

按照大蒜油的生产步骤和影响因素, 选择大蒜的破碎粒径、蒜酶激活剂) 亚铁离子的浓度、发酵温度和蒸馏提取时间这4个因素,在三水平下对大蒜油的产率进行比较。

结果表明, 大蒜的破碎粒径为0 、2 mm、亚铁离子的浓度为10 mmo l/L、发酵温度在33e 、蒸馏提取时间为120 m i n时,大蒜油的产率最高为0、49 %。

水蒸气蒸馏法具有设备简单、成本低、稳定性好等特点, 是最常用的方法之一。

但是因发酵和蒸馏温度相对较高, 蒜氨酸酶的活性下降,大蒜素有损失,使出油率较低, 而且所得的大蒜油有一股熟味,不够清新。

2、溶剂萃取法1. 2. 1. 2 乙醇提取法取剥皮洗净后的大蒜1 000 g, 1 400 r/ min 粉碎30 s, 酶解, 40~ 41e , 4 h,101. 325 kPa压力(或不酶解) .按体积比1B4 加入不同浓度的乙醇( 分为A, B, C, D, E, F 5 个组) (表1) .真空浸提者先放入真空贮气缸内,密封,抽气. 当瓶内压力达到6. 90 @ 104Pa时,结扎抽气橡胶管, 关掉真空泵,在常温下浸提60 h, 解封. 不真空浸提者,室温下浸泡6 h 即可.然后将蒜浆1 400 r/ min 离心5min,双层滤纸抽滤,弃去蒜渣, 滤液经减压蒸馏, 回收乙醇. 取回收的乙醇2 ml置于试管内, 加入2 滴0. 5%的高锰酸钾溶液及1 滴5%的硫酸溶液,摇动试管, 溶液颜色立即消失者即含有大蒜素[ 5]. 继续减大蒜油微溶于水, 易溶于乙醇、苯、乙醚等有机溶剂, 利用这一性质可以用有机溶剂将大蒜油浸提出来。

该法得到的大蒜油与水蒸气蒸馏获得的大蒜油没有明显的区别。

有机溶剂的选择是关键,要求该溶剂对大蒜油的溶解性好, 浸提结束后易于分离,沸点差异显著, 不含其它不良气味和溶剂残留。

溶剂法的一般流程为: 大蒜去皮---洗净------ 捣碎-----酶解------溶剂萃取-------蒸馏分离-------回收溶剂---------大蒜油。

最佳酶解温度30度时间60分钟PH6.5料水比2比1李瑜[ 3]等以乙醇为溶剂,研究了溶剂法提取大蒜油的工艺,确定的醇提最佳工艺条件为: 30 e 蒜酶酶解11 m i n , 乙醇浸提时间1、0 h ,浸提温度24e , V (乙醇): m (大蒜) = 4 mL: 1 g , 大蒜油提取率可达75 、03%。

陈彬[ 4]等研究了用乙醚萃取法提取大蒜中的有机硫化物,采用正交试验法考察了操作条件对提取物得率的影响, 确定了影响产物得率的主要因素为酶解温度、酶解时间、酶解pH、加水量以及离心pH值。

确定的最佳提取条件为:酶解温度25e , 酶解时间为60 m i n , 酶解pH 值7、0 , 加水量100mL,离心pH 值3 、2。

实验还发现二次萃取可以减少产物的流失。

有机溶剂浸提法的优点是出油率比水蒸气蒸馏法稍高, 且省去蒸气发生设备。

缺点是: 由于使用有机溶剂, 成本相对较高; 其他可溶性物质的含量偏高; 要注意控制溶剂残留量。

大蒜素提取过程中应注意的问题:¹由于两种提取方法都采取减压蒸馏的方法,因此在组装时应注意不要使用有裂缝或壁薄的仪器, 尤其不能使用不耐压的平底瓶. º在蒸馏过程中一定要控制压力的大小.压力过大会使蒸馏液直接冲进收集瓶;压力过小影响蒸馏速度,蒸馏时间延长,影响大蒜素的提取效率. » 在进行乙醇溶液减压浓缩过程中, 由于一些脂溶性物质的分解, 溶液越来越稠,应当在适当的时间进行一次抽滤. ¼在整个过程中, 把温度和pH 值控制在实验要求的范围内. ½在尽可能短的时间内完成整个蒸馏过程,以提高大蒜素的提取效率.医疗保健作用大蒜素具有广谱抗菌作用[8]。

大蒜素对金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、腐生葡萄球菌、福氏痢疾杆菌、宋氏痢疾杆菌、伤寒杆菌、大肠杆菌等病菌均有不同程度的抑制和杀灭作用, 特别是对金黄色葡萄球菌(夏季皮肤感染的致病菌)、福氏痢疾杆菌(是痢疾病最主要的致病菌)及伤寒杆菌的抑制和杀灭效果更好。

用大蒜素预防和治疗人、畜及水产动物等肠道疾病效果非常显著。

大蒜素能明显降低血液中的胆固醇, 抑制血小板聚集, 预防和治疗高血脂症和血拴形成及抗动脉粥样硬化[ 9- 10]。

张庭廷[ 11]等人研究了大蒜素的降血脂作用及其机理, 结果表明大蒜素有显著的降血脂效应, 其机理一方面可能是促进了脂蛋白之间的代谢与转化,另外可能是因为抑制了肠道胆固醇的吸收、减少了肝脏胆固醇的合成、促进了血清和肝脏甘油三酯的分解。

大蒜素能阻止亚硝胺在体内的化学合成, 阻止癌细胞在体内扩散,所以具有防癌作用。

大蒜素还具有保健功能, 大蒜素在体外的抗氧化活性优于人参;在体内(对肝脏)抑制过氧歧化酶的活性也高于人参。

大蒜素能减缓人体衰老。

此外,大蒜素还可应用于化妆品中, 可以制得对美容、保健有良好效果的化妆品, 具有营养皮肤、增白、抗皱、防晒等功能。

212 大蒜素在食品保鲜中的应用大蒜素对多种细菌、真菌、病毒均具有杀灭和抑制作用, 被称为/天然广谱植物杀菌素0。

冯德明[ 12]等人将大蒜素酒精提取液应用于豆制品保鲜得到良好效果。

213 大蒜素在饲料添加剂中的应用近年来,在畜牧及水产养殖业中大蒜素被开发利用的进展较快,估计90 %以上的加工产品用作兽用药物或直接作为饲料添加剂[ 13]。

中科院水生生物研究所的研究表明, 大蒜素对国内已分离出来的所有淡水鱼类致病细菌均有很好的抑制效果,抑菌浓度为ppm 级。

以大蒜素拌饵投喂,对鱼虾肠炎、赤皮、出血细菌性烂鳃及其并发症有特效, 并可大大提高成活率, 促进生长。

湖北省农科院采用口服、肌注和静脉注射等不同方式使用发现大蒜素对人工感染的巴氏杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌等病菌有较好的体内抑制和防治效果。

另外,众多实验还表明, 长期以大蒜素还具有保健功能, 大蒜素在体外的抗氧化活性优于改善肉鸡的肉味。

上海、湖南、湖北、广东等省在开发大蒜素作为兽用和水产药物及饲料添加剂方面已走在前面, 不少厂家也由此获得巨大的利润。

如广东省农科院畜牧研究所年销售经过加工的大蒜素粉剂15 t左右,年纯利润在百万元以上; 广州江村饲料添加剂厂将大蒜素添加入饲料中,制成具有预防疾病功能的饲料,所产饲料畅销两广及东南亚地区。

从总体情况看, 将大蒜素用于畜牧、水产还处于初始阶段,潜在的市场还很广阔。

展望目前,人们已用多种方法提取大蒜素, 但如何提高得率并在提取于进一步研究。

大蒜素具有多方面的药理作用和生物活性, 但它的作用机制和是否有新的活性, 仍是我们在相当长的一段时间里需要研究和阐明的问题。

目前, 人们已经开发出许多关于大蒜素应用的方法和产品, 但是存在品种过于单一、方法过于简单、模糊开发、有效成分不够明确等问题, 因而对大蒜素的应用科技含量提升空间大, 需要结合多学科不断深入的理论研究成果及现代制药工艺和技术, 开发出一系列科技含量高、经济和社会效益显著的新产品, 造福人类。

大蒜素的鉴定和含量测定定硫法测定大蒜素含量[ 6]取含大蒜素的提取物( 或样品) 5 ml(或2 g) 置于小烧杯中,加入浓硝酸2 ml ,搅拌混匀, 至黄色. 在室温下放置20 min, 用蒸馏水洗入100 ml的容量瓶中,摇匀定容,准确量取80 ml , 加入0. 1%甲基橙溶液5滴,用10%氢氧化钠调至溶液呈黄色, 再用18%的盐酸调至红色,并多加1 ml,使溶液呈酸性, 将其置砂浴上加热浓缩至50 ml,并于500 W 电炉上微沸后,加入5%氯化钡溶液10 ml,摇匀, 90 e 水浴保温2 h,定量滤纸过滤,用热蒸馏水冲至无氯离子(洗下液不能使硝酸银溶液生成沉淀) .将滤纸滤出的硫酸钡沉淀合并放入已知重量的坩埚中,于500 W 电炉上烘干,并使滤纸碳化后, 移至2 000 W 电炉上灼烧至灰分变白(约30 min) , 冷却,称重,根据硫酸钡的重量按下式计算大蒜素的含量.大蒜素含量( j ) =式中: 32. 06 ) ) ) 硫的分子量; 233. 9 ) ) ) 硫酸钡分子量; A ) ) ) 硫酸钡质量( g ) ; 162. 26 ) ) ) 大蒜素的分子量; W ) ) ) 样品( 或提取物) 的克数(或毫升数) ; V ) ) ) 测定提取液毫升数; V0 ) ) ) 提取液总体积毫升数.1. 2. 1. 4 大蒜素乙醇溶液的冷冻干燥将制备的大蒜素乙醇溶液倒入直径为15 cm的培养皿中,送进冷冻干燥室,打开降温开关,当温度达到- 26 e 时(约为1. 5 h) ,打开捕水器,继续降低温度30 min 后,打开真空泵,使冷冻室处于负压环境.关闭降温开关, 随着时间的推移, 温度慢慢上升, 当温度达到- 10e 左右时开始对干燥室进行加温( 约5 h) ,最后温度达到60 e 左右时,停机.伊红美蓝可以鉴别死的大肠杆菌么？详细解释可以，因为只有活着的大肠杆菌才能与试剂反应生成金属光泽，这就可以通过培养，再添加试剂，一段时间观察是否有颜色变化就知道死活了伊红为酸性染料，美蓝为碱性染料。