楊文婕（中國疾病預防控制中心營(yíng)養與食品安全所，北京 100050）
　　大蒜在我國栽培歷史悠久，其作為民間用藥的歷史幾乎與栽培食用時(shí)間相同，是民間公認的具有多重藥用價(jià)值的食用植物和調味品，但對其活性成分和藥學(xué)價(jià)值的科學(xué)研究歷史僅短短數十年，大蒜的功效成分主要是其中的含硫化合物。相比之下，對硒的營(yíng)養和藥用價(jià)值的認識和研究時(shí)間均很短， 1957 年， Schwarz 和 Foltz 首次證實(shí)硒是動(dòng)物必需的微量營(yíng)養元素。而硒作為人體必需微量營(yíng)養元素的一個(gè)重要證據來(lái)自我國科學(xué)家在 20 世紀 70 年代的貢獻 ? 證實(shí)克山病只發(fā)生在低硒地區，補硒能夠遏止缺硒人群中爆發(fā)的克山病。近十多年 ，隨著(zhù)研究的深入，硒防治多種疾病（心血管疾病、癌癥、微生物感染和變態(tài)反應性疾病等）的作用或潛能逐漸被挖掘出來(lái)。由于硒和硫的化學(xué)生化性質(zhì)和生理功能的相似性，賦予大蒜和硒某些功能的雷同性，抗氧化作用是二者共有的最重要的功能之一。

大蒜中含硫化合物的抗氧化作用

　　大蒜及其制品發(fā)揮抗氧化作用最重要的含硫成分是蒜氨酸（ alliin ）及其分解產(chǎn)物。蒜氨酸本身活性并不高，它是大蒜活性和氣味含硫物質(zhì)的前體化合物，它被蒜氨酸酶催化分解生成的小分子含硫化合物具有較高活性。蒜氨酸分解產(chǎn)物的種類(lèi)和含量因分解條件（提取液、制備條件、提取和保存時(shí)間等）不同而差別很大，主要種類(lèi)包括大蒜辣素（ allicin ）、 dithiin 類(lèi)、 ajoene 類(lèi)以及多種烷（烯）基硫化物。據報道，大蒜油主要含烷（烯）基二硫和三硫化物，水溶性提取物以 dithiin 和 ajoene 類(lèi)為主，而經(jīng)高溫處理制備的蒜產(chǎn)品主要含蒜氨酸。這些含硫化合物都具有抗氧化作用。近年，大蒜中的一類(lèi)半胱氨酸衍生物及其二肽化合物的活性也倍受關(guān)注，如： S- 甲基半胱氨酸、 S- 乙基半胱氨酸、 S- 烯丙基半胱氨酸、 S- 烯丙基巰基半胱氨酸、 g - 谷氨酸胺半胱氨酸，它們也被證明具有抗氧化功能。

　　人和動(dòng)物體內 DNA 、蛋白質(zhì)和脂類(lèi)等生物物質(zhì)經(jīng)活性氧自由基氧化修飾或與其它形式的自由基結合或交聯(lián)能導致衰老和多種疾病，如：心血管病、神經(jīng)變性、炎性疾病和癌癥等。大蒜中的抗氧化成分可通過(guò)捕獲自由基、提高組織細胞抗氧化酶活性和抗氧化劑水平等多種途徑，防止生物物質(zhì)的氧化損傷。

　　大蒜中含硫化合物具有直接清除自由基的作用。如：二烯丙基硫化物、二烯丙基二硫化物和烯丙基硫醇能夠捕獲三氯甲基、三氯甲基過(guò)氧化氫和乙酰氨基苯酚產(chǎn)生的自由基，防止 CCl 4 和乙酰氨基苯酚等對實(shí)驗動(dòng)物肝和其他組織的損害 [1] 。烯丙基甲基硫化物能直接破壞脂質(zhì)過(guò)氧化中間產(chǎn)物 4- 羥基壬烯醛，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化作用（ Fanelli 等， 1998 ） [2] 。

　　谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（ GSH-Px ）、過(guò)氧化氫酶 (CAT) 和超氧化物歧化酶 (SOD) 是細胞中最重要的抗氧化酶，細胞內還存在一系列抗氧化物質(zhì)，如：谷胱甘肽（ GSH ）、維生素 A 和維生素 C 等，大蒜提取物能提高和維持組織和細胞中這些酶活性和化合物水平，防止機體過(guò)氧化損傷。 Helen 等（ 2003 ）報道蒜氨酸可抑制尼古丁誘導的大鼠過(guò)氧化損傷作用。他們給大鼠口服 0.6mg/kg 尼古丁，同時(shí)給予 100mg/kg 的蒜氨酸，連續處理 21 天，檢測發(fā)現大鼠肝中 CAT 和 SOD 活性顯著(zhù)提高，同時(shí)發(fā)現肝中維生素 A 、維生素 C 和維生素 E 含量和所有組織中 GSH 含量明顯提高 [3] 。

　　細胞色素 P450 是外源性化學(xué)物質(zhì)體內生物轉化最主要的代謝酶系統，它們通過(guò)對致癌物的環(huán)氧化、羥化、脫烷基化、氧化、還原、結合以及水解，從而使致癌物活化或代謝成水解產(chǎn)物排出體外，因此該酶系統對化學(xué)致癌物的代謝具有雙重性。一些外源性化學(xué)物質(zhì)藥物、殺蟲(chóng)劑和間接致癌物經(jīng)細胞色素 P450 酶氧化而活化，對機體產(chǎn)生毒副作用或誘發(fā)癌癥發(fā)生，二烯丙基二硫化物等小分子硫化物能夠調節肝微粒體中催化這些外源物質(zhì)氧化的 P450 酶活性，切斷這些外源性物質(zhì)氧化活化途徑，減低其毒副作用或抑制癌癥發(fā)生（ Sheweita 等， 2001 ） [4] 。

　　Munday 等 [5] （ 1999 ）采用體外實(shí)驗證實(shí)大蒜水溶性提取物能抑制人體低密度脂蛋白氧化。愈來(lái)愈多的實(shí)驗結果支持低密度脂蛋白氧化是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的重要原因之一，由此推斷大蒜水溶性提取物具有預防動(dòng)脈粥樣硬化的潛力。

　　大蒜及其制品中各種含硫化合物活性不同，一般認為烯丙基類(lèi)衍生物活性最高。 Imai 等 [6] （ 1994 ）通過(guò)三種體外實(shí)驗，對比分析了 S- 烯丙基半胱氨酸和 S- 烯丙基巰基半胱氨酸的抗氧化作用，結果證明 S- 烯丙基半胱氨酸活性顯著(zhù)高于 S- 烯丙基巰基半胱氨酸。 烷（烯）基硫化物中，也以烯丙基硫化物活性最高，典型代表是二烯丙基二硫化物和二烯丙三硫化物。

硒形態(tài)和抗氧化作用

　　目前認為生物體內發(fā)揮生理功能的硒形態(tài)主要是以硒半胱氨酸為活性中心的硒蛋白。已在人體內發(fā)現 15 種硒蛋白，其中 4 種谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（ GSH-PX ）和 3 種硫氧還蛋白酶均被證明主要執行抗氧化酶功能，而硒蛋白 P 和 W 被推測具有防御氧化損傷作用。

　　研究表明動(dòng)物體內硒的功能活性和作用機制與攝入硒的化學(xué)形態(tài)密切相關(guān)。人體主要從膳食中獲取硒營(yíng)養，先前認為膳食硒形態(tài)主要是硒蛋白、硒半胱氨酸和無(wú)機的亞硒酸鹽和硒酸鹽。這些膳食硒進(jìn)入人體后，有兩種代謝途徑，或進(jìn)入硒儲備庫（只有硒蛋白）或參入硒代謝庫用于合成硒蛋白。然而，近幾年在可食生物材料中檢測到多種其它形態(tài)的含硒化合物，如： Se- 腺苷 - 硒半胱氨酸、 Se- 甲基 - 硒半胱氨酸、 Se- 胱硫醚、 g - 谷氨酰胺 -Se- 甲基 - 硒半胱氨酸、植物硒蛋白、真菌硒多糖等。有些新發(fā)現的含硒化合物是某些可食生物材料的主要硒種類(lèi)，它們在實(shí)驗動(dòng)物中利用率低，但富積它們的生物材料或它們本身已被證明具有較高的防抗病活性（ Ip 等， 2000 ； Finley 等 , 2001 ） [7,8] 。因而，可食生物材料中這些新發(fā)現的含硒化合物進(jìn)入人體后，其生化代謝和生理功能是否同傳統概念上的膳食硒一致，它們是否主要通過(guò)抗氧化作用或主要通過(guò)其它機制發(fā)揮功能活性均待進(jìn)一步探討。

大蒜中硒的功能

　　大蒜具有富積硒的能力，研究者已經(jīng)注意到普通大蒜及其制品中硒的潛在作用，但由于普通大蒜含硒量極低，無(wú)法作為硒載體進(jìn)行硒功能探討，富硒大蒜為研究大蒜中硒的形態(tài)、功能及其與含硫化合物關(guān)系提供了理想材料。

　　從 1994 年起，我們依據硒易取代硫在富硫植物中積累的基礎理論，在我國栽培獲得富硒大蒜，并 先后 獨立和合作 完成了富硒大蒜體外抑癌作用、體內預防 N- 甲基 -N'- 硝基 -N- 亞硝基胍（ MNNG ）誘發(fā)大鼠胃癌、防治裸小鼠和大鼠移植性胃癌、胃腺癌和高血脂癥效果的研究，證明硒的摻入顯著(zhù)提高大蒜防抗病活性，富硒大蒜中硒的活性高于亞硒酸鈉（楊文婕等， 1997 ） [9] 。之后，我們檢測發(fā)現大蒜中主要含 Se- 甲基硒半胱氨酸和 g - 谷氨酰胺 -Se- 甲基硒半胱氨酸，不同于傳統概念上的膳食硒形態(tài)（楊文婕， 2002 ） [10] 。

　　Ip 等 [7] （ 2000 ）比較了富硒大蒜和硒酵母對 7,12- 二甲基苯蒽（ DMBA ）和甲基亞硝基脲（ MNU ）誘發(fā)的乳腺癌的抑制效果，硒酵母主要含硒蛋氨酸，結果證明富硒大蒜比硒酵母能更有效抑制乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展，在 DMBA 和 MNU 模型中， 飼料中補充含硒為 3 m g/g 的富硒大蒜粉，腫瘤抑制率分別達 66% 和 70% ，而補充同樣硒量的硒酵母，腫瘤抑制率僅分別為 34% 和 31% 。此外，他們檢測還發(fā)現 食用富硒大蒜大鼠的 肝、腎、乳腺、肌肉和血漿 中累積的硒含量顯著(zhù)低于食用硒酵母的，避免了因組織累積過(guò)量硒而導致硒中毒現象。

　　Finley 等 [8] （ 2001 ）證實(shí)大鼠分別攝入以 Se- 甲基硒半胱氨酸和硒蛋氨酸為主的飼料，前者大鼠血清 GSH-Px 活性顯著(zhù)低于后者，但前者預防結腸癌的活性則顯著(zhù)高于后者，提示 Se- 甲基硒半胱氨酸的抗氧化功能不及硒蛋氨酸， Se- 甲基硒半胱氨酸至少部分地通過(guò)其它作用機制發(fā)揮較高防癌活性。

　　Ip 和 Dong [11] 證實(shí) Se- 甲基硒半胱氨酸調節大鼠乳腺癌癌前病變損傷細胞的生長(cháng)和凋亡， g - 谷氨酰胺 -Se- 甲基硒半胱氨酸和 Se- 甲基硒半胱氨酸具有極其相似的生物活性。最近， Block 等 [12] （ 2001 ）比較了 6 種合成的 Se- 烷基硒代半胱氨酸及其衍生物對兩種小鼠乳腺上皮細胞株生長(cháng)、細胞凋亡和 DNA 損傷的影響，結果認為 Se- 甲基硒代半胱氨酸活性最高。

　　可見(jiàn)， 富硒大蒜 是高效硒和硫化合物的載體植物，其中的含硒化合物是目前在生物材料中發(fā)現并證實(shí)的活性最高的硒種類(lèi)， 大蒜中含硒化合物不僅具有抗氧化功能，還可通過(guò)其它作用機制發(fā)揮功能活性，在某些疾病的防治過(guò)程中，富硒大蒜中硒是否主要是通過(guò)非抗氧化作用發(fā)揮活性，還有待進(jìn)一步探討。

研究不足之處和建議

加強綜合研究

　　營(yíng)養學(xué)家側重于探討膳食功能成分的營(yíng)養價(jià)值，但研究功效成分的最終目標是利用它們?yōu)槿祟?lèi)健康服務(wù)，所以，科學(xué)研究不僅應揭示其有利的一面，還應了解其可能的毒副作用。如大蒜油含有預防慢性病的多種硫化物，一般認為它們的活性高于其它大蒜制品中的含硫化合物，但前者半致死劑量低，所以應慎重食用。另外發(fā)現 S- 烯丙基巰基半胱氨酸也有一定的毒副作用。盡管目前的研究資料都支持大蒜含硒化合物具有低毒性，但如過(guò)量食用也難以避免硒中毒現象。確切地講，無(wú)論是把含硫化合物、含硒化合物，還是以它們?yōu)橹饕δ艹煞值闹苿┳鳛闋I(yíng)養強化劑和藥物使用，都要強調用量適度，而“度”的確定必須在獲取大量有關(guān)它們的活性和毒性?xún)煞矫婵茖W(xué)實(shí)驗數據基礎上來(lái)完成。

加強人體實(shí)驗

　　隨著(zhù)對大蒜及其制品的防抗病高活性研究證據的積累，人們對大蒜及其制品的認可和接受程度不斷提高，但迄今為止以防抗病為目的的大規模人群干預實(shí)驗很少，對新發(fā)現的“高效態(tài)硒”的人體實(shí)驗尚未開(kāi)始。由于大蒜活性硫和硒成分的低毒性或無(wú)毒性，使它們具備了優(yōu)于許多目前用于預防和治療多種疾病的藥物的獨特優(yōu)勢，應加強人體實(shí)驗，提供直接的科學(xué)依據，公正評價(jià)它們的應用價(jià)值，合理利用它們，保障人民身體健康。

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