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大蒜及其活性成分抗病原微生物作用的研究进展

2024-06-03 16:39:15 来源:中草药杂志社 作者:

近年来,各类细菌、真菌、病毒和寄生虫的传播已成为全球感染性疾病治疗中的一个严重问题。经过各国研究者的不断努力开发出许多用于治疗传染性疾病的抗生素,但由于抗生素的频繁使用导致了病原微生物特性的改变,如生物被膜的形成,最终导致耐药性的提高。因此,研发更加高效且降低病原微生物耐药性发生的药物就显得尤为重要。

大蒜Allium sativum L.为百合科葱属类植物,以鳞茎入药,是一种传统中药,也是日常生活中常见的调味品,在我国有着悠久的应用历史[1]。根据史料记载大蒜原产于中亚和地中海地区,其中,张华的《博物志》记载了大蒜是在汉朝时期被引入到中国,从那时起大蒜在我国的种植历史距今已有上千年[2]。大蒜之所以能成为一种传统药物以及对人们的身体健康具有许多益处,主要是由于其含有多种生物活性化合物,如有机硫、黄酮类、皂苷类、酚类和多糖等。其中,生物学活性最为显著的是大蒜素,也是各国科研工作者关注的主要活性物质之一。大蒜素是从大蒜中提取出来的一种具有挥发性且带有刺激气味的有机硫化合物,是大蒜发挥生物学活性的主要成分之一,其作用包括抗病原微生物、抗癌、抗氧化、抗糖尿病、抗动脉粥样硬化、抗高血压和提高机体免疫力等,所以,在人们的医疗服务和日常饮食中发挥着重要作用[3-5]。大蒜素表现出的作用机制主要为选择性地抑制病原微生物中含硫醇蛋白质的合成和酶的活性、对微生物结构的破坏和对生物被膜的影响,从而达到抑制病原体引发感染的目的。当与其他药物载体结合使用时,大蒜素的抗病原体作用得到明显的提高。因此,推测大蒜素和其他药物载体的联合使用可能是解决病原微生物耐药性问题的一种可行的替代方法。本文主要综述了近10年大蒜及其活性成分抗病原微生物作用及机制的研究进展,并关注了大蒜素与其他药物载体联用时的抗病原微生物效果,以期为更好地利用大蒜为人类健康服务提供最新的科学依据。

大蒜及其活性成分

大蒜中最主要的抗菌成分在1944年被发现并被命名为大蒜素[6]。大蒜素是一种具有挥发性并带有芳香气味的有机含硫化合物,是大蒜发挥生物学活性的主要成分之一。新鲜大蒜的组织被切碎时大蒜体内的蒜氨酸与储存在液泡中的蒜氨酸酶相接触进而发生水解反应生成烯丙基次磺酸和脱氢丙氨酸,2分子的烯丙基次磺酸会自发缩合成1分子的大蒜素和1分子的水[7-8]。大蒜素的具体形成和反应过程见图1。由于大蒜素是一种脂溶性含硫化合物,所以其化学性质极不稳定,随着周围环境的改变,其化学结构发生不同形式的变化,生成其他类型的大蒜素衍生物。首先,在常温下随着氧原子和硫原子的脱落,形成二烯丙基硫化物、二烯丙基二硫和二烯丙基三硫等。其次,当大蒜素加热分解或聚合可生成链式或杂环类化合物,如阿霍烯和乙烯基二硫杂苯 [5,9]。大蒜素在不同条件下生成衍生物的化学结构见图2。

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