大蒜（Allium satizrum）属于百合科，为多年生宿根 草本植物。大蒜素（allicin）的有效成分为大蒜油，是大 蒜中大蒜辣素、大蒜新素及多种烯丙醛硫醚化合物等 主要成分的总称。大蒜素作为饲料添加剂用于饲养 业，可增强动物抗病力、提高免疫力，改善饲料风味， 促进动物生长发育，提高动物的肉、蛋产量，提高饲料 报酬，经济效益十分显着。大蒜素以其作用广泛，效果 显着，无残留，无抗药性，无致变、致畸、致癌性，低成 本等优点备受养殖户和饲料厂家的青睐，成为广受欢 迎的新型饲料添加剂。
1大蒜及合成大蒜素的理化基础
1.1大蒜的营养特点
大蒜富含营养物质、各种微量元素和维生素。 100g鲜蒜含水70g、蛋白质4.4g、脂肪0.2g、碳水化合 物23g、粗纤维0.7g、灰分1.3g;钙5mg、磷44mg、铁 0.4g、VB 0.24g、烟酸0.9g、VC 3mg;大蒜油0.2g等[1].
1.2大蒜素的化学组成
天然的大蒜中含有挥发油，天然大蒜油含丙基二 硫化丙烯（约60%）、二硫化二丙烯（23%～39%）、三硫化 二丙烯（13%～19%）、硫化二丙烯、甲基硫化丙烯、甲基 二硫化丙烯、二硫化二丙烷（4%～5%）等挥发性含硫化 合物，总含硫量约为35%～45%.每吨干蒜球中约含精 油l～2kg.
合成的大蒜素是多种烯丙基有机硫化物复合体， 主要成分为三硫化二丙烯（50%～80%）、二硫化二丙烯（20%～50%）以及8%杂质（如丙酮、乙醇等）.
1.3大蒜素的理化性质
大蒜素具有强烈的刺激味和蒜特有的辛辣味；不 耐热，当温度高于80℃时，易发生分解反应；对碱不稳 定，但对酸较稳定，常温下在酸性（尤其是pH值为5～ 7）条件下稳定性较好；长期暴露于空气中，则紫外线 可诱发其分解；大蒜素难溶于水，但能与乙醚、乙醇等 有机溶剂互溶，而且在无水乙醚、95%乙醇中稳定性 很好。
2大蒜素的处理方法及利用
据生物化学分析证明，新鲜的大蒜中并不含有大 蒜素，而含有它的前体---蒜氨酸，蒜氨酸以稳定、无 臭的形式存在于大蒜中。大蒜中有一种蒜酶存在，大 蒜经切片或破碎，蒜酶活化，催化蒜氨酸形成大蒜素， 大蒜素进一步分解成具有强烈臭味的硫化物。
大蒜的脱臭是大蒜素应用的重要步骤之一，经过 脱臭处理后的大蒜素制品才具有实用价值。由于未处 理的大蒜素性质极不稳定，大蒜的脱臭比较容易，但 既要脱臭又要尽可能多的保留超氧化物歧化酶 （SOD）、大蒜素等生物活性物质是比较困难的，目前以 下几种方法可以借鉴。
2.1酸性溶液浸泡法
酸浸泡法是抑酶法的代表。据资料介绍，其抑酶 机理是半胱氨酸与蒜酶的活性辅基磷酸吡哆醛相结 合生成稳定的化合物，半胱氨酸和铜离子分别对大蒜 素和SOD有保护作用[2],不会造成大蒜素损失。
2.2低温保持法
大蒜素在0℃，pH值3～5条件下或者干燥环境中 比较稳定。如果在处理大蒜的全过程中始终保持低温 就能保证冻干之前大蒜素的高含量，而冻干蒜粉的低 水分能保证贮存过程中的大蒜素含量，即使食用后胃 液环境酸性很强，也能确保大蒜素不分解为有蒜臭味 的二丙烯基二硫化物、二丙烯基三硫化物，从而达到 脱臭又不失大蒜素功能的目的。
2.3化学脱臭法
将去皮的大蒜在30℃饱和碳酸溶液中浸泡8～ 10d,再在同样温度的醋酸溶液中浸泡10～20d;或将大 蒜在2%富马酸溶液中浸泡20～25h,便可脱臭，再进 行破碎、榨汁，即为脱臭大蒜液。
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。
当前饲料工业中使用的大蒜素一般是人工合成 的大蒜油为原料的预混料（大蒜油吸附在一定的载体 上形成的预混料）,呈白色流动性的细小粉末。有效成 分纯度高，其药效优于其它方式制成的大蒜素。在饲 料中的添加量为50～100mg/kg.使用方便，价格低廉。
3大蒜素饲料添加剂的特点
3.1应用范围广
大蒜素的抗菌谱较广。大蒜素中的有效成分二烯 丙基三硫醚对多种葡萄球菌、巴氏杆菌、伤寒杆菌、痢 疾杆菌、绿脓杆菌、爱德华氏菌等病原微生物都有较 强的抑制和杀灭作用，能有效地防治多种常见的传染 病，促进动物健康生长。大蒜素可在牛、猪、肉鸡、蛋 鸡、鸭以及鱼类和一些特种经济养殖动物中使用，且 在动物的各生长阶段也均可使用，应用范围很广。
3.2价格低廉
大蒜素的使用剂量较低，一般50～100mg/kg就有 较好的作用效果。其价格也较为低廉，是一些进口促 生长类添加剂价格的几十分之一，适合大范围应用。
3.3无使用禁忌
大蒜素可与其它添加剂（包括多种抗生素）配伍使 用，不会产生拮抗作用。大蒜素也没有停药限制，在畜 禽产品上市前也可使用。
3.4安全性高
目前研究表明，大蒜素在动物体内基本无积蓄作 用。大蒜素的残留极低，常规在肌肉和内脏中均未检 出大蒜素的含量，不会对人类和动物造成危害；大蒜 素也不会致中毒、致癌和致畸形，因此，是一种安全性 较高的添加剂。
3.5不产生耐药性
使用抗生素较容易产生耐药性，且作用效果逐渐 降低，一段时间后需换用其它药物。大蒜素是天然的 抗菌物质，一般不会产生耐药性。到目前为止，还没有 在动物体内和野外菌株中发现对大蒜素有耐药性的 菌株，因此，大蒜素可在较长时间内使用。
4大蒜素的作用机理
4.1诱食助消化作用
大蒜素可明显改善家禽饲料的适口性，使之产生 食欲，避免挑食行为，从而提高采食量；另外，大蒜素 能促进胃肠蠕动，调节体内酶的分泌，从而提高增重 和饲料利用率。这种强烈的诱食效果在鱼类和禽类中 十分明显。
4.2抗菌作用
大蒜素分子中的活性基团是硫醚基（S-O-S）,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、霍乱弧菌、白喉杆菌等有明 显的抑制和杀灭作用。大蒜素还对多种真菌有抑制和 杀灭作用。
4.3提高机体免疫力
大蒜素能抑制巨噬细胞产生一氧化氮，从而对T 淋巴细胞激活有促进作用；大蒜素还能明显提高淋巴 细胞转化率及T淋巴细胞酸性α-醋酸萘酯（ANAE）阳 性率的作用，使中枢淋巴器官和外周淋巴器官增殖， 提高细胞免疫功能。另一方面，抗体与外毒素特异性 结合，使其不产生毒性作用，显着增强体液免疫功能。 大蒜素还可激活单核细胞的分泌水平，促使溶菌酶大 量释放，从而水解细胞壁中的粘多肽使细菌死亡，增 强非特异性免疫功能。
4.4改善饲养环境
大蒜素在酶的作用下可变成大蒜辣素，以尿的形 式排出，能够阻止成蝇在家禽粪便中的繁殖，抑制蝇 蛆的生长，改善禽舍内外环境。
4.5改善家禽产品品质
大蒜素能增加鸡肉、鸡蛋中的香味成分。据报道， 鸡肉、鸡蛋香味成分主要是靠C、H、-S（O）-基团，而大 蒜素的硫醚化合物中含有这一结构，因而在鸡饲料中 添加大蒜素能生产出鲜美的风味蛋和鸡肉。另外，有 关研究表明，大蒜素还能降低禽产品中胆固醇的含 量。
5在畜牧生产中的应用
5.1在养鸡中的应用
5.1.1在肉鸡中的应用
贾卫斌（1997）在肉鸡日粮中添加100mg/kg合 成大蒜素，在鸡的成活率及增重效果等方面均无显 着差异，但有效地降低了饲料系数，平均单鸡耗料比 对照组降低63%,提高饲料报酬21.72%,差异显着 （P<0.05）.经核算，平均单鸡可增收1.23元，经济效 益显着[3].郑诚等（1998）试验表明，饲料中添加大蒜 素使肉仔鸡增重提高8.7%,耗料降低5%[4].何瑞国、 严思霓（1997）在肉鸡日粮中添加大蒜素对肉鸡生长 影响的试验，进一步得出结论：日粮中添加大蒜素能 促进肉鸡的生长，提高饲料转化率和存活率，尤其以 添加100mg/kg为佳，添加50mg/kg时，不需要添加 痢特灵[5].
5.1.2在蛋鸡中的应用
汪丽等（2002）试验研究表明：①大蒜素能刺激蛋 鸡的食欲，提高蛋鸡的采食量，提高蛋鸡的产蛋性能 和经济效益；②大蒜素在蛋鸡日粮中的添加量以 40mg/kg（大蒜素含量为40%）较为理想，可提高采食量 7.64%,提高产蛋率11.15%,降低料蛋比5.94%[6].王晓 霞（2001）报道，大蒜素可以提高产蛋鸡采食量，从而 缓解了产蛋鸡因为热应激造成的采食量下降[7].傅同 禄等（1990）对11月龄蛋鸡试验表明，日粮添加2%的 大蒜渣，产蛋率提高9.8%[8].
5.2在养猪生产上的应用
张淑会等（2004）试验研究表明，在杜长大断奶仔 猪日粮中添加大蒜素可使平均日增重提高16.54%, 饲料转化率提高13%左右[9].广东三保养猪公司对15～ 24d的断奶仔猪进行试验时发现，添加100mg/kg大蒜 素日采食量提高8.8g/（d·头）,日增重比对照组提高 6.97%,料肉比降低4.89%[10].在生长育肥猪日粮中添 加大蒜素可显着提高其采食量和日增重[11].
5.3在养兔中的应用
试验证明，肉兔食用大蒜素粉，抗病能力增加，死 亡率降低，对粗纤维的消化率明显提高，提高了日增 重，料肉比降低，经济效益显着提高[12].徐华军等在家 兔日粮中添加大蒜素的研究结果显示，试验组日增重 较对照组平均提高12%,料肉比平均下降10%.并 可减少发病，降低死亡率，并具有抗菌、消炎、驱虫、解 毒、健胃等功效[13].
5.4在水产养殖上的应用
5.4.1在鱼类养殖中的应用
曾虹等在罗非鱼饲料中添加大蒜素50mg/kg进 行试验，结果能提高日增重，成活率增加2%以上，试 验组饲料转化率提高11%,饲料生物学综合评定值为 112,比对照组提高12%,并证实大蒜素具有强烈的诱 食作用[14].在鲤鱼饵料中加11mg/kg合成大蒜素，可提 高鲤鱼成活率2.5%;提高鲤鱼增重率14.3%,差异显 着（P<0.05）;提高饲料转化率5.5%,可节约饲料费用 4.7%[3].向枭等在淡水白鲳饲料中分别添加25、50、 75、100mg/kg的大蒜素进行试验，结果试验组淡水白 鲳鱼体的粗蛋白含量比对照组分别提高了3.82%、 6.00%、17.67%和18.38%;粗脂肪含量则较对照组分 别降低了5.74%、3.95%、2.63%和1.24%,淡水白鲳鱼体 肌肉的品质发生了明显的变化[15].日本专家在虹鳟、 真鲷、牙鲆等鱼饲料中添加50mg/kg的大蒜素粉，经 长期不间断投喂可使成鱼的肉质细腻、紧密，肉味鲜美。在此条件下停食3周，鱼体肌肉的强度为对照组 的1.2倍，停食6周，则肌肉的强度增加1.5倍，且试 验鱼的肌肉纤维粗度为对照组的50%,鱼体的脂肪比 例大约下降1.8%[16].
5.4.2在甲鱼养殖中的应用
贾卫斌等在甲鱼饲料中分别添加大蒜素50mg/kg 和100mg/kg进行试验，结果试验组的成活率分别比 对照组提高2.44%和2.96%;增重率也分别提高 26.97%和45.35%;饲料转化率提高15.18%和17.37%, 差异极显着（P<0.01）.而且平均单鳖收益比对照组分 别增加了12.80元和21.44元，经济效益显着[3].
5.4.3在对虾养殖中的应用
唐雪蓉等认为大蒜素与硫胺素的化合物有抑制 硫胺素酶的作用，可明显增强对虾的抗病能力，大大 降低其死亡率。试验结果表明，4个试验组的成活率 比对照组分别提高了8.13%、2.09%、7.5%、14.59%,其 中剂量为100mg/kg效果最明显。此外，有试验证实， 饵料中添加1%的大蒜素可防治对虾的红腿病[17].
5.4.4在牛蛙养殖中的应用
胡石亮等（2000）在牛蛙饲料中添加大蒜素的结 果表明：试验组平均日增重提高了15.2%,而平均饲 料系数降低了20.6%,并对防治牛蛙肠胃炎有比较理想 的效果[18].
6大蒜素的应用前景及存在的问题
抗生素在畜禽饲料中的广泛使用，尤其是超标使 用，会引起各种病原微生物产生抗药性，并在畜禽产 品中残留，严重影响畜禽产品的质量安全性，严重影 响我国畜禽产品质量的提高和产品出口。大蒜素是一 种多功能绿色天然饲料添加剂，安全无残留，不易产 生抗药性，对人和动物不会产生致畸、致癌、致突变的 "三致现象".正确使用完全可以替代抗生素应用于畜 牧业。大蒜素的无污染和安全性高的优点，在生产中 有不可替代的作用，未来的应用前景十分广泛。但在 目前的使用中还存在以下几个问题。
6.1稳定性问题
大蒜素的性能极不稳定，在外界条件的影响下大 蒜素的颜色易加深，变得粘稠、生物学功能和饲用效 果降低。影响大蒜素稳定的因素有：①pH值的影响。 大蒜素在pH值5～7的环境中较稳定，而碱性条件下 会加速大蒜素的水解反应，引起大蒜素分子中三硫键 断裂，最后生成二烯丙基二硫化合物和二氧化硫，影 响作用效果。大蒜素应在中性或偏酸条件下保存。② 温度的影响。在不同温度范围内，随保存时间延长，大 蒜素含量均呈下降趋势。据试验介绍，在80℃时， l5min后，大蒜素残存率为81.69%;当温度高于80℃ 时，大蒜素的破坏速度大大加快[19].因此，大蒜素应低 温密封保存。在生产中应用有限，为更好地应用大蒜 素，需对其稳定性进行深入的研究。
6.2改善畜禽产品品质的问题
大蒜素改善畜产品品质的作用机理不十分清 楚，大多数的研究者认为，大蒜素能提高畜产品风 味。由于大蒜油对皮肤和粘膜有刺激性，长期超剂量 （如200mg/kg以上）使用很可能对小肠粘膜造成损 伤，使之充血。也有报道，长期饲喂蒜产品会引起肉、 蛋、奶带有蒜臭味。引起香味或臭味的原因，需要进 一步探明。
