NMR代谢组学法研究大蒜辣素对大鼠的作用机制王丽1, 宋敏1, 2*, 杭太俊1*, 张正行1, 沈文斌3, 宋喆3, 陈坚4
(1. 中国药科大学药物分析室, 江苏南京 210009; 2. 南京大学化学化工学院, 江苏南京 210093;
3. 中国药科大学分析测试中心, 江苏南京 210009;
4. 新疆医科大学药学院, 新疆乌鲁木齐 830054)
摘要: 核磁共振代谢组学法研究大蒜辣素对大鼠的作用机制。以生物核磁共振技术结合偏最小二乘-辨别分析法 (PLS-DA) 分析大鼠腹腔注射大蒜辣素后尿液内源性代谢产物的变化, 研究大蒜辣素对正常大鼠代谢过程的影响。给药后, 尿样中三羧酸循环中间产物柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸含量呈现出先升高后逐渐恢复的趋势, 酮体水平也有所上升; 而葡萄糖、乳酸、丙氨酸、马尿酸、氮氧三甲胺和牛磺酸水平略有降低。偏最小二乘分析表明, 给药组与对照组的代谢谱有明显差异。大蒜辣素给药后对正常大鼠代谢过程具有显著影响, 代谢组学研究有助于认识大蒜的作用机制。
关键词: 大蒜; 大蒜辣素; 代谢组学; 核磁共振
中图分类号: R917 文献标识码:A 文章编号: 0513-4870 (2009) 09-1019-06
Metabonomic study on the effects of allicin on rats WANG Li1, SONG Min1, 2*, HANG Tai-jun1*, ZHANG Zheng-xing1, SHEN Wen-bin3,
SONG Zhe3, CHEN Jian4
(1. Department of Pharmaceutical Analysis, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China; 2. School of Chemistry
and Chemical Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China; 3. Center of Instrumental Analysis of China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China; 4. College of Pharmacy, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China)
Abstract: To investigate the effects of allicin on rats by NMR-based metabonomic method, the changes of endogenetic metabolites in normal rat urine and the influences on metabolism were analyzed with bio-nuclear magnetic resonance (NMR) method and partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA) after intraperitoneal administration of allicin solution. The identified biochemical effects associated with allicin dosing included elevated then gradually recovered urinary levels of Kreb’s cycle intermediates, such as citrate, α-ketoglutarate and succinate and increased concentrations of ketones. Meanwhile, decreased urinary concentrations of glucose, lactate, alanine, hippurate and trimethylamine oxide were observed. The PLS-DA revealed that the matabonomic profiles of allicin treated groups were obviously different from those of the control group. Allicin may change metabolism significantly in normal rats. The study of the pharmacologic mechanism of allicin by metabonomic method is practicable and it could be explored further.
Key words: garlic; allicin; metabonomics; NMR
代谢组学(metabonomics)方法,由Nicholson等[1]最先提出, 主要利用高分辨核磁共振 (nuclear magnetic resonance, NMR) 或现代质谱技术, 对生物
收稿日期: 2009-02-18.
基金项目: 新疆维吾尔自治区高技术研究发展计划项目 (200891124).
*通讯作者Tel / Fax: 86-25-83271090,
E-mail: cqsongmin@https://www.doczj.com/doc/0f5897331.html,; hangtj@https://www.doczj.com/doc/0f5897331.html, 体液的内源性代谢产物进行测定, 结合模式识别等数值分析方法, 分析探讨机体在各种状态下的代谢表型, 能够高通量、全景式、直观地研究生物体在生理、病理以及药物和毒物作用下发生的各种代谢动态变化, 从而有助于发现外源性物质作用的靶器官和靶点, 揭示其作用机制, 进而确定与之相关的生物标记物[2]。
大蒜(Allium sativum L.) 是历史悠久的药食两用佳品, 具有杀菌、降血脂、抗血栓、预防中风和高血压、保护肝脏和提高机体免疫力、抗癌等多种药效[3?6]。体内外研究表明, 其抗菌作用是由所含蒜氨酸在蒜酶作用下形成的大蒜辣素所产生[7]。由于大蒜辣素稳定性差、半衰期短、反应活性高, 一直难以直接测定其药代动力学行为[8]。本研究采用代谢组学手段, 通过1H NMR法测定大鼠腹腔注射大蒜辣素后尿液中内源性代谢物随时间的变化, 研究大蒜辣素对大鼠生物体内代谢的影响, 探讨大蒜辣素在大鼠体内的作用机制。
材料与方法
仪器 Bruker Avance-500核磁共振仪(瑞士Bruker公司); Agilent 1100系列高效液相色谱仪(美国Agilent公司), 包括真空脱气泵、高压梯度泵、自动进样器、柱温箱和紫外检测器。
药品与试剂新鲜大蒜(市售, 徐州产); 羟苯乙酯购自中国药品生物制品检定所(批号: 100847- 200701, 纯度99.9%); 重水, 氘代3-三甲基甲硅烷基丙酸钠盐 (TSP) 购自Sigma公司; 水为自制纯净水; 其他试剂为分析纯。
实验动物36只雄性SD大鼠[体重(200±20)g, 南京医科大学动物实验中心, 许可证号: SCXK (苏) 2002-0031] 置代谢笼中, 于室内保持12 h光照, 12 h 避光循环饲养, 给予标准饲料和饮用水, 且控制室内相对湿度40%左右, 试验前禁食12 h。
大蒜辣素溶液的制备大蒜经挑选、去皮、洗净后,取约500g,加5倍量水用捣碎机破碎呈匀浆,35℃下温孵使酶解2 h, 滤过, 收集滤液, 以150 mL二氯甲烷少量多次萃取, 合并提取液, 减压浓缩至干, 用50 mL生理盐水溶解, 滤过, 得大蒜辣素溶液, 4 ℃放置备用[9]。采用羟苯乙酯为替代对照品, 高效液相色谱法[10]测定滤液中主成分大蒜辣素的含量, 结果约为4 mg·mL?1。
给药剂量的确定参考文献[11]报道大鼠每天口服大蒜辣素8～20 mg·kg?1, 其与依那普利降低血压、胰岛素和甘油三酯的水平相当, 并考虑到提取液中硫代亚磺酸酯类成分高剂量的刺激性可以引起大鼠出现竖毛、厌食、甚至死亡的现象, 经10～30 mg·kg?1 (以大蒜辣素计) 不同剂量给予8只大鼠腹腔注射大蒜辣素提取液预试验考察, 最终确定每天给药剂量为10 mg·kg?1。
样本收集28只雄性SD大鼠随机分成2组, 给药组按10 mg·kg?1(以大蒜辣素计) 剂量, 每天早上8:00时腹腔注射大蒜辣素提取液, 连续给药7 d; 对照组给予生理盐水。给药期间, 大鼠自由饮食、饮水。收集1、3、5和7 d24 h的大鼠尿液。收集尿液(置于冰水浴上并加1% NaN3溶液200 μL) 3 000 r·min?1离心10 min后, 取上清液置?80 ℃冰箱保存备用。每天取给药组和对照组大鼠各3只, 收集尿后处死, 取肾和部分肝左叶组织经10%甲醛溶液固定, 常规取材, 脱水, 石蜡包埋, 制片 (4 μm), 采用常规H&E 染色, 光学显微镜观察。
尿液的NMR测定取尿样0.5 mL置离心管中, 加入1 mol·L?1磷酸缓冲液(pH 7) 50 μL及D2O 50 μL, D2O内含TSP作为化学位移内标, 最终TSP的浓度约为0.3 mmol·L?1, 混合均匀, 于4 ℃下静置10 min, 5 000 r·min?1离心10 min, 取上清液置5 mm样品管中进行1H NMR测定。采用预饱和的1D-NOESY脉冲序列, 检测谱宽为8 kHz, 混合时间0.15 s, 迟豫延迟时间4 s, 自由感应衰减 (free induction decay, FID) 信号累加次数为256次, 采样点为32 k。FID信号经过傅里叶变换为一维NMR谱图。以TSP的甲基峰为化学位移对照, 并定为δ 0。
1H NMR数据的处理与分析使用AMIX软件(Bruker, version 3.6.8), 将大鼠尿液1H NMR图谱从δ0.5～9.5按δ 0.04分段积分, 除去水峰以及因交叉驰豫引起峰形变宽的尿素峰所在化学位移区域(δ 4.2～6.5), 将所得的积分数据进行归一化处理, 并导入SIMCA-P 12.0软件包(瑞典Umetrics公司), 采用偏最小二乘法-辨别模式(partial least-squares discrimi-nant analysis, PLS-DA) 分析数据。
结果
1大鼠尿液1H NMR图谱的变化
尿液是易得的生物体液, 它含有通过肾小球滤过, 肾小管和集合管的重吸收及排泄产生的终末代谢产物。尿液的组成及其代谢物的浓度受机体各系统功能状态的直接影响, 可反映机体的代谢状况。因此, 尿液的变化不仅反映泌尿系统的疾病, 而且对全身系统的疾病诊断也有重要意义[12?14]。
图1为大鼠对照组和大鼠腹腔注射大蒜辣素后尿液1H NMR谱的比较, 根据相关参考文献[15?18]对化学位移进行归属, 得出变化明显的主要内源性代谢物为: 乳酸、β-羟丁酸、丙氨酸、丙酮、琥珀酸、柠檬酸、α-酮戊二酸、马尿酸、氮氧三甲胺 (TMAO)、牛磺酸、葡萄糖和马尿酸等。直观可以看出给药组和
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对照组以及给药后不同时间所得1H NMR谱中某些代谢物峰有明显差别, 表明这些内源性代谢产物的含量发生了变化, 但是由于图谱的复杂性以及大鼠的个体差异等多种原因, 通过统计分析才能归纳出反映药物作用的整体结果。
2大鼠尿液1H NMR图谱模式识别
对1H NMR谱变化影响最大的2个主成分 (PC)值, 其贡献率均>85%。由2个PC作图, 能很好地代表数据集所包含的生物化学变化。对照组与给药组全部大鼠尿液1H NMR谱波峰积分值PLS-DA分析的score图见图2 (第7天给药组中有一数值出现在置信区间外, 被剔除)。从图2可见, 所有动物PC积分值集中分布于椭圆形散点图 (95%的可信区间内) 的4个区域, 不同天数给药组与对照组间无明显交叉和重叠, 随着给药天数的增加, 所有点均大幅度偏离对照组; 到第7天代谢变化逐渐趋于稳定, 与第5天给药组略有交叉; 表明其代谢组是有差别的且逐渐达到平衡。
对给药组与对照组的PC1和PC2进一步分析, PLS-DA的loading图见图3, 可见大多数点集中在原点附近, 只有少数点远离原点, 正是这些点所代表的化合物造成了组间差异。对尿液的1H NMR谱主成分分析发现, 尿样中三羧酸循环 (tricarboxylic acid cycle, TAC) 中间产物柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸含量呈现出先升高后逐渐恢复的趋势, β-羟丁酸和丙酮等酮体水平也有所上升; 而葡萄糖、乳酸、丙氨酸、马尿酸、氮氧三甲胺和牛磺酸水平略有降低(表1)。
3 组织病理变化
对照组与给药组大鼠肾和肝组织病理检查结果如图4所示。肾小球细胞数未增多, 毛细血管管腔无扩张,肾小管上皮细胞无明显变性和坏死,未见管型,
Figure 11H NMR spectra (δ 0?9.5) of rats urine samples from control and experiment groups at different times after intraperi-toneal administration of allicin solution (10 mg·kg?1, calculated as allicin) 肾间质内无明显充血、水肿及炎细胞浸润。肝细胞排列呈索状, 肝细胞未见变性坏死, 肝窦无明显扩张, 肝小叶结构完整, 汇管区无炎细胞浸润及纤维结缔
Figure 2PLS-DA (partial least-squares disariminant analysis) score plots derived from 1H NMR spectra of urine samples from control and experiment groups at different times after intraperi-toneal administration of allicin solution
Figure 3Loading plot derived from 1H NMR spectra of urine samples from control and experiment groups at different times after intraperitoneal administration of allicin solution
Table 1 Changes of some metabolites in urine of rats after intraperitoneal administration of allicin solution
Change / day Metabolite Chemical
shift
(δ)
1357
β-Hydroxybutyrate 4.16 (dt), 2.41 (dd), 1.20 (d) ↑↑↑?Lactate 4.11 (q), 1.32 (d) ↓↓↓↓Alanine 3.77 (q), 1.47 (d) ↓↓↓↓Acetone 2.22
(s) ??↑↑Pyruvate 2.26
(s) ??↑↑Succinate 2.39
(s) ↑↑↑?
α-KG 2.45 (t), 3.01 (t) ↑↑↑?Citrate 2.55 (d), 2.70 (d) ↑↑??TMAO 3.26
(s) ↓↓↓↓Glucose 3.42?3.70 ↓↓↑↑Taurine 3.27 (t), 3.43 (t) ↓↓↓↓Hippurate 3.97 (d), 7.56 (t), 7.65 (t), ↓↓↓↓
7.84 (d)
Note: “↓” decrease; “↑” increase; “?” no obvious change, compared to control; “s” single peak; “d” double peaks; “t” triple peaks; “q” quartet
· 1022 · 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2009, 44 (9): 1019?1024
Figure 4 Microphotographs of kidney (a) and liver (b) tissues. A: Control group; B: Day 1 group; C: Day 3 group; D: Day 5 group; E: Day 7 group
组织增生。结果表明, 经给药处理后, 大鼠肾、肝器官均未出现明显的组织病理改变, 与对照组相比, 结果无明显差异。
讨论
尿液的一维1H NMR 谱测得大量共振峰, 包括了数千种代谢物信息, 可以看作是代谢物成分的“精
细”图谱。
1
H NMR 谱峰与样品中各化合物中氢原子一一对应, 并在图谱中可能呈现相关谱峰, 图谱中各信号的相对强弱反映样品中相应组分的相对含量。按一定范围对谱图中的波峰进行分段、积分并归一化处理后的数据集代表了这个生物样品的代谢产物信息, 因此, 1H NMR 方法适合于代谢组学研究。
数据分析过程中应用的技术集中在模式识别上, 应用最为广泛的是主成分分析法和偏最小二乘法。偏最小二乘回归是一种多元统计数据分析方法, 是多元线性回归、典型相关分析和主成分分析的集成和发展。它克服了自变量间的多重相关性, 既是一类模型式的方法, 又是一类认识性的方法, 在统计应用中起
着重要作用[19]。偏最小二乘回归法和主成分分析相比, 对于模型的建立更具有合理性。主成分分析在提取主成分的过程中只考虑自变量集合中信息含量最大的几种主成分, 而忽略了对因变量集合的解释能力。但偏最小二乘法在提取主成分的过程中, 除了考虑所提取的成分对自变量有最大的解释能力外, 还考虑了对因变量的解释能力。本试验数据用PCA 和PLS-DA 的聚类结果一致。
1
H NMR 积分数据经PLS-DA 分析后表明, 大蒜
辣素经腹腔注射后大鼠不同时间的尿液代谢组成在score 图中呈聚类分布。其中, 大鼠尿液葡萄糖和乳酸水平有所减少, 结合生糖氨基酸丙氨酸浓度升高, 表明大蒜辣素干预后大鼠体内碳水化合物的代谢发生了变化, 糖酵解、肝糖原分解及糖异生过程有所加强[20]。同时, 尿液中柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸等三羧酸循环的中间产物含量减少以及丙酮酸含量增加, 提示三羧酸循环某些环节受到影响。因为丙酮酸是通过氧化脱羧生成乙酰CoA 而进入三羧酸循环的, 生成的乙酰CoA 又能激活丙酮酸脱氢酶复合体, 在
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该酶的催化下, 使丙酮酸进一步转化为乙酰CoA, 与草酰乙酸缩合, 从而使生成的柠檬酸等三羧酸循环的中间产物增加。此外, 乳酸水平的持续下降以及中间产物的含量逐渐恢复表明, 大蒜辣素对于大鼠体内的糖异生有潜在的增强作用。
在丙氨酸-葡萄糖循环中, 肌肉组织以丙酮酸作为转移的氨基受体, 生成丙氨酸经血液运输到肝脏。在肝脏中, 经转氨基作用生成丙酮酸, 可经糖异生作用生成葡萄糖, 葡萄糖由血液运输到肌肉组织中, 分解代谢再产生丙酮酸, 后者再接受氨基生成丙氨酸[21]。尿液中丙氨酸和葡萄糖含量的一致性降低, 表明给药后大蒜辣素对大鼠体内的丙氨酸-葡萄糖循环有下调作用。
β-羟丁酸, 乙酰乙酸和丙酮三者统称为酮体, 与脂肪代谢密切相关。大蒜辣素腹腔注射后大鼠尿液中β-羟丁酸和丙酮含量有所增加, 提示大蒜对脂肪代谢过程也产生了影响。结合三羧酸循环中一些中间产物浓度变化, 本研究认为在大蒜辣素的作用下, 体内糖酵解和脂肪酸β-氧化过程产生的乙酰CoA不能完全进入三羧酸循环氧化产能, 从而转向生成酮体[18]。类似的, 乙酰CoA也能在乙酰CoA水解酶 (ACH; EC 3.1.2.1) 的作用下被水解为醋酸, 使得尿液中醋酸水平升高, 这些都表明因能量代谢受到影响, 使得生成酮体的能力增强。
氮氧三甲胺是由肠道菌将胆碱降解为三甲胺, 继而氧化生成的[22, 23]; 而马尿酸的母体苯甲酸和苯乙酸也是由肠道细菌的作用产生的[24]; 另有文献[25?27]报道当动物服用抗菌药物时, 会改变尿中马尿酸和氮氧三甲胺的水平, 故马尿酸和氮氧三甲胺的减少可以反映出大蒜辣素对肠道菌落的影响[28, 29]。同时, 氮氧三甲胺作为电子受体, 其还原降解反应参与胞内呼吸链电子转移及能量保存过程[30]。
大鼠给予大蒜辣素后, 还发现牛磺酸排泄的减少。牛磺酸是胆汁酸盐的重要组成部分, 后者参与脂肪的消化过程, 它的减少说明脂肪代谢过程受到抑制。当然, 任何化学物质的作用机制不是单方面的, 是一个错综复杂的过程, 但利用代谢组学技术至少能在机体代谢方面给出很好的提示。
组织病理学检查结果表明肾和肝未出现明显的组织病理改变, 故给予大蒜辣素只是对大鼠生理过程产生影响。
代谢组学分析与常规检验不同, 其能够较为全面地反映生物体在外界刺激影响下的代谢状态的改变, 并能够通过某些代谢物含量的差异推断特定病理生理状态下被调控的代谢途径[31, 32], 因而越来越广泛地应用于药物作用机制[33]、药物毒性[34]和疾病诊断[35, 36]。但代谢组学分析也存在样品间变异、仪器动力学范围的局限、分析误差和当前有限的代谢组学数据库和数据交换版式等局限。但相信随着研究的进一步深入, 代谢组学技术在药物作用机制、毒理机制信息和生物标志物研究中会有越来越重要的应用前景[37, 38]。
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大蒜素的抗肿瘤作用 摘要大蒜素是大蒜中主要生物活性成分的总称，为多种烯丙基有机硫化物复合体。大蒜素可以降低某些肿瘤的患病率。试验证明，大蒜素不仅能抑制致癌物的致癌作用，而且对肿瘤细胞的增殖也有抑制作用。目前的研究结果显示，大蒜素的抑癌机制为：抗氧化，抑制肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，阻断致癌物的合成，对抗肿瘤药物有增敏作用等。 关键词大蒜素，抗肿瘤，肿瘤，细胞凋亡 Abstract Allicin in garlic is the main biologically active component,which is a variety of organic allyl sulfides complex. Allicin could restrain incidence of some cancer cells. It was proved by experiment that allicin not only inhibited carcinogen function, but also decreased cancer cell proliferation. Research results showed that the anticancer mechanisms of allicin were antioxidant, inhibiting tumor cell proliferation and inducing apoptosis, blocking the synthesis of carcinogens and enhancing effect of antitumor drug. Keywords：allicin, antitumor , tumor ,apoptosis 1 引言 大蒜素是大蒜中主要生物活性成分的总称，是多种烯丙基有机硫化物复合体，主要成分含50%～80%的二烯丙基三硫化物(DADS)、20%～50%的二烯丙基二硫化物(DAS)以及8%杂质（如丙酮、乙醇等）。其中，蒜氨酸是大蒜素的前体物质，以稳定无臭的形式存在于大蒜中，当大蒜中的酸酶被激活后，催化蒜氨酸形成大蒜素为无色油状物。大蒜素有多种生物活性，并具有抗菌、杀菌、抗氧化、降血酯、降血压和防治动脉粥样硬化等心血管疾病的作用[1，2]，大蒜素在抗菌[3，4]，抗肿瘤[5-7]，抗真菌[8]，和抑制免疫调节[9]中的活动已有相关的报道。 早在40 年代，Von Euler 就发现了蒜氨酸能抑制大鼠的Jensea 肿瘤生长。1960年JA DIPAOIO 和CCARRHTHERS 发现大蒜素有抑制肿瘤细胞生长的作用。70 年代发现新鲜大蒜液对C3H 和DDD 小鼠的自发性乳腺癌的生长有抑制作用。80 年代有报道大蒜提取物能抑制Morris 肝癌的生长。90年代，Wargovich 发现大蒜中所含的有机硫化合物能显著抑制Bp或DNEA 诱发的小鼠前胃癌和肺
饲料中添加大蒜的方法及作用 方法 添加新鲜大蒜用量少时可将鲜大蒜剥皮捣烂、切碎或用绞肉机制成大蒜泥，然后加入饲料充分搅拌后饲喂；用量大时可将鲜大蒜（不需去皮）按所需量先与饲料的主要成分（一般是玉米）混合，然后进行粉碎，既不影响有效成分的粉碎效果，又能使大蒜在饲料中混合均匀。添加比例为1%～5%。 添加大蒜（渣）干粉将大蒜（渣，即用水蒸气蒸馏提油后的下脚料）制成干粉，然后按比例直接加入饲料中或加入载体制成预混剂再加入饲料。在鸡饲料中的添加比例为0.2%～1%，在猪、牛饲料中的添加比例为0.5%～1.5%。 添加大蒜水提取物或酒精提取物采用水提取物时，提取后蒸发除去水分；采用酒精提取物时，蒸发除去酒精。前者在鸡饲料中按0.02%加入，在猪、牛饲料中按0.05%加入；后者在鸡饲料中按0.03%加入，在猪、牛饲料中按0.05%～0.1%加入。载体吸附大蒜油（从大蒜中提取或人工合成）后形成的预混料，喂家禽可按饲料的0.05%～0.2%%加入，喂猪、牛可按饲料的0.1%～0.3%加入，喂鱼可按饲料的0.08%～0.2%加入。
作用 喂鸡在肉子鸡饲料中以3%～5%的比例加入去皮切碎的新鲜大蒜，不仅可增强肉子鸡的食欲，改善鸡肉品质，而且可提高肉子鸡日增重；在雏鸡饲料中添加0.2%的大蒜干粉，可使其成活率提高5.8%～15.6%；在产蛋鸡饲料中添加2%的大蒜预混料，可使其产蛋率提高9.8%；在肉用种鸡饲料中添加2%的大蒜预混料，产蛋率可提高 5.6%。用大蒜素（从大蒜中提炼加工而成）、有机锗和硒配成一种添加剂喂蛋鸡，不仅可提高产蛋率，并有使产蛋高峰期延长的作用。给种公鸡饲喂大蒜后，可使其性欲旺盛，精液品质好，提高种蛋受精率。经常给鸡喂大蒜，能提高肌体抵抗力，增强免疫力，减少疾病发生，尤其是使其不易患消化系统疾病。此外，大蒜还可用于防治鸡白痢、禽霍乱等。 喂猪在泌乳母猪饲料中添加3%的大蒜，能使其日采食量提高2公斤以上；在断奶15～25天的子猪饲料中添加2%的大蒜，可使其日增重提高 6.9%以上。大蒜素中的挥发性含硫化合物，能散发出特殊的大蒜气味，驱赶蚊虫对饲料或粪便的叮吸；大蒜素还能在猪体内转变成大蒜辣素，随尿排出后进入积粪池，阻止蚊蝇在粪尿中的繁殖及幼虫的生长，减少疾病传播，
生吃大蒜的好处及禁忌 大蒜是既是我们生活中烹调美味佳肴的调味品，同时它又具有一定的保健功效，主要是大蒜能防癌，但怎样吃大蒜才能防癌呢？ 现代医学研究证实，大蒜所含的大蒜素能阻断或减少致癌物——亚硝胺化合物的合成，阻断其他有毒化学品、重金属和毒素等致癌物的危害。 大蒜中含的硫氨基酸能激活肿瘤的克星——巨噬细胞，包围癌细胞，使其解体死亡或变性，或者刺激人体产生抗癌干扰素，全面提高人体对癌细胞的抗御能力。 大蒜中含有丰富的烷，能抑制依靠过氧化物供应氧的癌细胞增生。同时，烷又是人体内谷胱甘烷的构成部分，谷胱甘烷恰如一副强有力的化学“手铐”，可以牢牢地“锁住”致癌物质，使其失去毒性。 大蒜素还可以抑制癌细胞的生长，能显著杀灭肝癌细胞、鼻咽癌细胞、胃癌细胞和白血病细胞等。
此外，日常食物中含有机锗最丰富的也是大蒜，有研究证明，有机锗化合物和一些抗癌药物合用，无论在抑制肿瘤局部生长，还是防止肿瘤转移方面，均有协同作用。大蒜还富含硒，这种物质同样具有强大的抗癌效应。实验发现，癌症发生率最低的人群就是血液中含硒量最高的人群。硒可以使人体的免疫力明显提高，从而发挥抗癌作用，而大蒜中硒的含量居植物之首。 大蒜怎么吃能防癌 1、捣碎吃有保健作用大蒜含有蒜氨酸和蒜酶等有效物质，碾碎后它们会互相接触，从而形成具有保健作用的大蒜素。因此，大蒜最好捣碎成泥吃，并且要先放10~15分钟后再吃，这样有利于大蒜素的生成。 2、生吃杀菌效果好在加热过程中，起到抗菌作用的有机硫化物含量会逐渐下降，温度越高下降越快，所以熟吃大蒜并不能很好地起到杀菌效果。家里用蒜拌凉菜、吃饺子时用醋和少量芝麻油调的蒜泥都是很健康的吃法。
代谢组学的研究方法和研究流程分子微生物学１12３０0０0３林兵 随着人类基因组计划等重大科学项目的实施，基因组学、转录组学及蛋白质组学在研究人类生命科学的过程中发挥了重要的作用，与此同时, 代谢组学(ｍｅtaｂoloｍiｃs）在2０世纪90年代中期产生并迅速地发展起来，与基因组学、转录组学、蛋白质组学共同组成系统生物学。基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等各种组学0在生命科学领域中发挥了重要的作用，它们分别从调控生命过程的不同层面进行研究, 使人们能够从分子水平研究生命现象, 探讨生命的本质, 逐步系统地认识生命发展的规律.这些组学手段加上生物信息学, 成为系统生物学的重要组成部分。 代谢组学的出现和发展是必要的, 同时也是必须的。对于基因组学和蛋白质组学在生命科学研究中的缺点和不足, 代谢组学正好可以进行弥补。代谢组学研究的是生命个体对外源性物质（药物或毒物)的刺激、环境变化或遗传修饰所做出的所有代谢应答, 并且检测这种应答的全貌及其动态变化。代谢组学方法为生命科学的发展提供了有力的现代化实验技术手段, 同时也为新药临床前安全性评价与实践提供了新的技术支持与保障. 1 代谢组学的概念及发展 代谢组学最初是由英国帝国理工大学Ｊereｍｙ N ichｏｌson教授提出的，他认为代谢组学是将人体作为一个完整的系统，机体的生理病理过程作为一个动态的系统来研究, 并且将代谢组学定义为生物体对病理生理或基因修饰等刺激产生的代谢物质动态应答的定量测定。20０0年，德国马普所的Fｉeｈn等提出了代谢组学的概念，但是与Ｎ ichoｌs ｏn提出的代谢组学不同, 他是将代谢组学定位为一个静态的过程，也可以称为/代谢物组学, 即对限定条件下的特定生物样品中所有代谢产物的定性定量分析。同时Ｆieｈn还将代谢组学按照研究目的的不同分为4类: 代谢物靶标分析，代谢轮廓（谱)分析, 代谢组学，代谢指纹分析。现在代谢组学在国内外的研究都在迅速地发展, 科学家们对代谢组学这一概念也进行了完善, 作出了科学的定义: 代谢组学是对一个生物系统的细胞在给定时间和条件下所有小分子代谢物质的定性定量分析，从而定量描述生物内源性代谢物质的整体及其对内因和外因变化应答规律的科学。 与基因组学、转录组学、蛋白质组学相同, 代谢组学的主要研究思想是全局观点。与传统的代谢研究相比, 代谢组学融合了物理学、生物学及分析化学等多学科知识, 利用现代化的先进的仪器联用分析技术对机体在特定的条件下整个代谢产物谱的变化进行检测，并通过特殊的多元统计分析方法研究整体的生物学功能状况。由于代谢组学的研究对象是人体或动物体的所有代谢产物, 而这些代谢产物的产生都是由机体的内源性物质发生反应生成的，因此，代谢产物的变化也就揭示了内源性物质或是基因水平的变化，这使研究对象从微观的基因变为宏观的代谢物，宏观代谢表型的研究使得科学研究的对象范围缩小而且更加直观，易于理解, 这点也是代谢组学研究的优势之一. 代谢组学的优势主要包括：对机体损伤小，所得到的信息量大，相对于基因组学和蛋白质组学检测更加容易。由于代谢组学发展的时间较短, 并且由于代谢组学的分析对象是无偏向性的样品中所有的小分子物质，因此对分析手段的要求比较高, 在数据处理和模式识别上也不成熟，存在一些不足之处。同时生物体代谢物组变化快, 稳定性较难控制，当机体的生理和药理效应超敏时，受试物即使没有相关毒性，也可能引起明显的代谢变化，导致假阳性结果。 代谢组学应用领域大致可以分为以下7个方面：
大蒜基础知识： （1）大蒜对温度的要求？ 大蒜性喜冷凉的环境条件，适宜生长的温度为12℃~26℃。蒜瓣在3℃~5℃的低温下就能发芽，12℃以上时,发芽较整齐，适宜温度为12℃~16℃。鳞茎形成期的最适温度为15℃～20℃。气温达到26℃以上,茎叶就开始枯萎,根系死亡, 进入休眠状态。大蒜幼苗期耐寒力较强,能耐受短时间－10℃的低温。幼苗对低温的耐受力以4片~5片叶时最强。播种晚，苗小，幼苗积累养分少，根浅，耐寒力差；播种过早，苗大，生长旺盛，养分消耗过多，耐寒力也会降低。秋播大蒜一定要在适龄条件下方能安全越冬，因此必须适时播种。 大蒜是绿体通过春化阶段的植物。幼苗在0℃～4℃条件下，经过30天通过春化阶段。春化之后，遇到适宜温度就开始形成花葶和鳞芽原基，以后继续分化。如果不经过低温春化阶段，蒜薹和蒜瓣不分化，只能产生独头蒜。在高寒山区春播大蒜有充足的低温条件通过春化，但没有光照阶段所要求的较高温度，已分化的侧芽，再次进行春化，不结蒜薹，植株呈韭菜形，失去商品价值。如果秋播过早，当年感受低温分化的侧芽继续在低温下生活，幼芽在低温下再次春化，翌年经长日照形成不规则的复瓣蒜，也没有商品价值。 （2）大蒜对日照的要求？ 大蒜是典型的长日照作物，较长的光照是蒜薹和蒜瓣形成的必要条件。大蒜通过光照阶段要求日照时数在13小时以上，温度15℃～19℃。若日照在12小时以下，即使温度在15℃～19℃，也不能形成鳞茎，但适于叶片生长。因此，在适当的温度下，给12时以下的日照，就只能长叶，不分化蒜薹和蒜瓣，生产的青蒜质量又好产量又高。但大蒜的品种来源不同，对日照时数的要求也不同。来自北方的品种对日照时数要求严格，一般需在14时以上；南方的栽培品种对日照的要求低一些，一般需在13时左右。因此，北方蒜种移到南方种植，满足不了长日照的要求，蒜薹抽出较晚，形成小薹蒜或无薹蒜。南方蒜种移到北方种植，营养体还没有充分生长，就抽蒜薹，形成早熟的小蒜头。根据大蒜对日照的要求，引种时应在同纬度、海拔相近的区域内进行。 （3）大蒜对水份的要求？ 大蒜原产地夏季雨量较小，空气干燥，因而形成了耐干旱的叶片。叶片呈带状，叶面积小，表面有蜡质，具有耐旱的生态型。又因原产地的冬季积雪，春季雪融化后，土壤中水分含量较高，于是就形成了根系小、入土浅、分布范围窄、根毛极少、吸收水分能力弱的耐湿生态型。所以，大蒜的根对水分要求严格、反应敏感，叶片又表现出耐旱的特点。据此，在播种后出苗前必须保证水分供应，才能出苗整齐。如果土壤耕作质量差,下层坚硬，水分又不充足，加上覆土过浅，就会出现“跳蒜”现象。幼苗期要注意保证土壤水分的供应。如果早春干旱，土壤水分大量蒸发，造成地面返碱，侵蚀蒜母，就会引起蒜母腐烂发臭，易遭蛆害。同时，由于缺水妨碍幼苗生长，致使大蒜第一片叶至第四片叶提前黄尖。因此幼苗期如发现地面发白，土壤返碱，就要浇水压碱，并中耕保墒。但是幼苗期也不能浇水太多，土壤过湿又
大蒜素使用说明 大蒜素是目前使用效果最好的绿色广谱抗菌剂和香味调味剂，对畜禽、皮毛动物具有极好的保健作用。 主要成份：大蒜素，含量25% 适用范围：猪、鸡、鸭、鹅、兔、鱼、虾、蟹、狐、貉等。 功能： 1、抗菌广谱，抑菌力强，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有极强的杀灭作用。 2、增强免疫功能，保健促进生长，抗病力强，降低饲料消耗。 3、调味诱食，改善饲料品质，纯正的自然香味。可替代饲料中的其他香味。可使食欲大增，采食量增大。 4、降毒驱虫、防霉保鲜、防止饲料霉变、抗球虫作用，并可有效地驱除蚊蝇、螨类等。 5、无毒、无副作用、无耐药性、无药残留。 作用与用途： 1 、育肥猪：可节省饲料50-60公斤, 猪体皮毛光亮，体质健壮，提高增重6.2%以上，可提高瘦肉率5-8%，明显改善猪肉品质，对仔猪、育肥猪下痢、腹泻、肺炎、支气管炎效果独特。 2、蛋鸡、蛋鸭提高产蛋量9-14%，延长产蛋高峰1-3个月，每只每天节省饲料5-10 克。使肉鸡、肉鸭快速生产，缩短饲料周期，提高肉鸡，肉鸭增重率15-20%。且明显改善肉品质。对鸡，鸭，鹅痢疾，呼吸道疾病，抗球虫病，有良好的预防效果。 3、鱼、虾、蟹曾中提高11.8%，饲料转化率提高12.4%，成活率提高17%，对鱼、虾、蟹因各种感染引起的烂腮、赤斑，肠炎、出血等疾病，极其并发症有明显疗效，同时能驱虫健体，增进食欲，增强免疫功能。 4、狐、貉、貂、兔提高仔兽成活率和生长速度，使皮毛光亮，毛绒密实，皮板坚韧。对狐、貉、貂、兔因革兰氏阴性及阳性菌、痢疾杆菌、葡萄球茵、绿脓杆茵、引起的下痢、腹泻、肠炎、化脓性皮肤病，有良好的预防效果。 包装规格两种： 500 克/ 袋 储藏：阴凉、干燥、通风处 执行标准：企业标准 保质期：18个月
植物代谢组学的研究方法及其应用 ★★★ BlueGuy(金币+3)不错，谢谢！ 近年来，随着生命科学研究的发展，尤其是在完成拟南芥(Arabidopsis thaliana) 和水稻(Oryza sativa) 等植物的基因组测序后，植物生物学发生了翻天覆地的变化。人们已经把目光从基因的测序转移到了基因的功能研究。在研究DNA 的基因组学、mRNA 的转录组学及蛋白质的蛋白组学后，接踵而来的是研究代谢物的代谢组学(Hall et al.，2002)。代谢组学的概念来源于代谢组，代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物，代谢组学则是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科(Goodacre，2004)。它是以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支。 代谢物是细胞调控过程的终产物，它们的种类和数量变化被视为生物系统对基因或环境变化的最终响应(Fiehn，2002)。植物内源代谢物对植物的生长发育有重要作用(Pichersky and Gang，2000)。植物中代谢物超过20万种，有维持植物生命活动和生长发育所必需的初生代谢物；还有利用初生代谢物生成的与植物抗病和抗逆关系密切的次生代谢物，所以对植物代谢物进行分析是十分必要的。 但是，由于植物代谢物在时间和空间都具有高度的动态性(stitt and Fernie，2003)。尤其是次生代谢物种类繁多、结构迥异，且产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性，难于进行分离分析，所以人们一直在寻找更为强大的检测分析工具。在代谢物分析领域，人们已经提出了目标分析、代谢产物指纹分析、代谢产物轮廓分析和代谢表型分析、代谢组学分析等概念。20世纪90年代初，Sauter 等(1991)首先将代谢组分析引入植物系统诊断，此后关于植物代谢组学的研究逐年增多。随着拟南芥等植物的基因组测序完成以及代谢物分析手段的改进和提高，今后几年进入此研究领域的科学家和研究机构将越来越多。 1研究方法 代谢组学分析流程包括样品制备、代谢物成分分析鉴定和数据分析与解释。由于植物中代谢物的种类繁多，而目前可用的成分检测和数据分析方法又多种多样，所以根据研究对象不同，采用的样品制备、分离鉴定手段及数据分析方法各不相同。 1.1样品制备 植物代谢物样品制备分为组织取样、匀浆、抽提、保存和样品预处理等步骤(Weckwerth and Fiehn，2002)。代谢产物通常用水或有机溶剂(如甲醇和己烷等)分别提取，获得水提取物和有机溶剂提取物，从而把非极性的亲脂相和极性相分开。分析之前，通常先用固相微萃取、固相萃取和亲和色谱等方法进行预处理(邱德有和黄璐琦，2004)。然而植物代谢物千差万别，其中很多物质稍受干扰结构就会发生改变，且对其分析鉴定所采用的设备也不同。目前还没有适合所有代谢物的抽提方法，通常只能根据所要分析的代谢物特性及使用的鉴定手段选择合适的提取方法。而抽提时间、温度、溶剂成分和质量及实验者的技巧等诸多因素也将影响样品制备的水平。
红皮大蒜与白皮大蒜的区别 大蒜是我国北方人们比较喜欢吃的一种食材，它的营养价值也比较高，大蒜的品种有很多，最常见的就是红皮大蒜和白皮大蒜，很多人都比较喜欢吃紫皮大蒜，也就是红皮大蒜，它的特点就是味道更为辛辣一点，但是它的耐寒性不高，所以说成熟期比较长，另外紫皮大蒜更有抑菌的功效，活性成分会更好一些。 ★紫皮大蒜和白皮大蒜的优缺点：人们比较常见的就是白 皮蒜和紫皮蒜了。一般说起来的话人们认为是大蒜原产地是现在的中亚和西亚。历史上这些地方属于古代的西域地区。西汉的时候张骞出使西域将大蒜带回了当时的中原地区。据悉当年张骞带回的大蒜属于现在的紫皮蒜。紫皮蒜有着非常多的优点。这种大蒜蒜瓣大，味道辛辣，产量也是非常的高的。现在紫皮蒜主要在中国的华北和东北地区种植，此外西北地区也有一定的种植面积。 但是紫皮蒜也有一定的缺点，那就是它的耐寒性不高。只能够在春季种植，所以成熟期就比较的长。另外一种品种就是人们比较熟悉的白皮蒜了。与紫皮蒜相比的话，白皮蒜在味道上要淡一些，但是因为比紫皮蒜更加的耐寒，所以能够在秋季的时候种
植，成熟期也比紫皮蒜短一些。 ★紫皮大蒜和白皮大蒜的区别：紫皮蒜比白皮蒜更抑菌，和白皮蒜相比，紫皮蒜口感更辛辣，活性成分大蒜素的含量更高，抑菌效果也更明显。 ★大蒜的特有功效：★ 1、调整胰岛素：近年来由于人们的膳食结构不够合理，人体中硒的摄入减少，使得胰岛素合成下降;而大蒜中含硒有些多，对人体中胰岛素合成下降有调整作用，所以糖尿病病人多食大蒜有助减轻病情。紫皮蒜和白皮蒜的区别大蒜你吃对了么★ 2、抗癌防癌：大蒜能保护肝脏，诱导肝细胞脱毒酶的活性，可以不可以阻断亚硝胺致癌物质的合成，从而预防癌症的发生。同时大蒜中的锗和硒等元素还有良好的抑制癌瘤或抗癌作用。★ 3、降低血脂、防止血栓：大蒜有效成分具有明显的降血脂及预防冠心病和动脉硬化的作用，并可防止血栓的形成。紫皮蒜和白皮蒜的区别大蒜你吃对了么 ★ 4、预防心、脑血管疾病：科学家给大蒜的另一个外号是“血管清道夫”,研究人员发现长时间吃大蒜的人血管内壁里的沉积
饲料添加剂“大蒜素”的应用 大蒜素是大蒜中主要生物活性成分的总称，在我国大蒜素入药已有悠久的历史，它是一种广谱抗菌药，具有消炎、降血压、降血脂、抑制血小板凝集、防癌抗病毒等多种生物学功能，其用于畜牧和水产养殖饲料添加剂是根据农村养殖业的发展而研究开发利用的，具有推广价值。笔者现将应用技术介绍如下，供读者参考。 (一)大蒜素的功能作用 1、杀菌作用。大蒜素对引起畜牧水产类动物疾病的大肠杆菌、沙门氏菌、绿脓杆菌等均有良好的抑制和杀灭作用，特别是对奶牛及肉猪肠炎病，草鱼烂鳃病、赤皮病和鱼类暴发性传染病都特别有效，是目前广大农村为节省投资发展养殖业进行疫病防治的有效途径。 2、改善饲料的适口性。近几年来许多养殖户为了降低饲料成本，在配合饲料中经常使用一些适口性较差饲料或添加一些促长剂类药物，而引起养殖动物采食量下降或拒食，造成动物生长缓慢、瘦弱。通过添加大蒜素可明显改善饲料的适口性、提高采食量。 大蒜素通过大蒜的气味吸引动物对饲料的食用，使之产生食欲，从而提高采食量。绝大多数动物、特别是鱼类非常喜欢大蒜素的气味。 3、提高生产性能。大蒜素不仅能增加动物的采食量，而且能防治多种疾病，提高免疫机能，改善动物体内各系统组织功能，促进胃肠的蠕动和各种消化酶的分泌，提高畜牧鱼类对饲料的消化利用，从而使生产性能提高，降低饲料成本。 大蒜素在酶的作用下可变成大蒜瓣素，以粪尿的形式排出，能够
阻止养殖中的害虫繁殖和生长，改善圈舍和池塘环境。 (二)大蒜素的使用方法和添加剂量。添加鲜大蒜。多采用捣烂、切碎或用绞肉机制成蒜泥，然后加入饲料中。或将新鲜大蒜与饲料原料混合，然后粉碎。鲜大蒜在饲料中的添加比例为1%-10%，按畜禽的大小分别添加，一般分小、中、大三种类型(即小1%-2%，中2%-4%或5%-6%，大8%-10%)。 (三)大蒜素在畜牧生产中的应用效果。笔者在我县外贸种蛋鸡场试验过，在每千克日粮中分别添加50、67、84、100毫克的大蒜素与饲喂未添加大蒜素饲料的种蛋鸡相比，产蛋率分别提高2.73%、5.95%、11.10%、7.83%，差异显著。对奶牛的试验表明：大蒜素能使奶牛精料产生浓郁的自然香味，对奶牛有强烈的诱食作用，统计表明：每头奶牛的日产奶量可提高2.28千克，粗饲料采食量可减少0.08千克/天，每天多增加收入6-8元。在泌乳母猪的试验中发现：大蒜素能使猪的采食量提高。对断奶15-28天的仔猪试验表明：饲喂添加大蒜素100毫克/千克的饲料，仔猪的日增重提高，料肉比降低，与饲喂不添加大蒜素饲料的仔猪相比，差异显著。 (四)大蒜素在鱼生产中的效果。湖北省通山县燕下水库用大蒜素以500毫克/千克的用量饲喂罗非鱼45天，发现大蒜素具有强烈的诱食作用，饲料报酬提高了11%、饲料生物学综合评定值提高12%、成活率提高2%-5%、增重率也有所提高。通山县如家田水库利用大蒜素对鲫鱼、草鱼、鲤鱼等有很好的诱食作用。湖北省鄂南饲料添加剂技术开发服务中心采用晾干带根大蒜头。用绞肉机绞碎成粉、加热
78 猪业科学? ?SWINE?INDUSTRY?SCIENCE 2014年?第11期营养与饲料 NUTRITION?AND?FEED 大蒜素又称大蒜精油，是从百合科植物大蒜的球型鳞茎中提取的一种挥发性油状物质，是大蒜的主要活性物质之一，含有多种烯丙基有机硫化物，主要由二烯丙基二硫醚和二烯丙基三硫醚组成，有效成分是二硫醚和三硫醚。大蒜素具有多种功能，在医学上可以预防癌症、抗肿瘤溃疡、降低胆固醇、杀菌、提高机体免疫力等功能。大蒜素在鸡养殖中已经广泛应用，可提高鸡的成活率、采食量、饲料转化率及机体免疫力，减少发病率，并能改善产品品质；近几年来逐渐在养猪生产中应用，并且效果也得到了验证，添加大蒜素可以明显提高猪的生产性能、免疫能力，降低腹泻率，在一定程度上还可以改善猪场环境、代替抗生素类添加剂用于饲料生产，在养猪生产中具有十分重要的作用。 1 大蒜素的生物学功能 1.1 大蒜素的理化性质 大蒜素为无色油状物，分子式为C 6H 10S 3，化学名为三硫化二丙烯(二烯丙基三硫化物)，分子量为178.34，具有强烈的大蒜气味，其密度为1.050～1.095?g/cm 3，折光率为1.055～1.80，在水中溶解度很小，但能溶于乙醚、乙醇、苯等有机溶剂。大蒜素对热敏感，温度升高会使大蒜素中二硫键断裂，导致发生分解，因此保存时应注意温度的控制；大蒜素在酸性条件下不易分解，但若置于强酸环境下则会生成硫并析出硫而产生沉淀，对碱不稳定，在碱性条件下发生水解反应而使大蒜素中的二硫键断裂，对多种革兰氏阳性和阴性细菌及真菌具有很强的抑制作用。大蒜素中含有多种含硫化合物，黄梅丽报道：天然大蒜素中丙基二硫化丙烯含量约60?%、二硫化二丙烯23%～39?%、三 大蒜素在养猪生产中的应用 孙朋朋，宋春阳* (青岛农业大学，山东 青岛 266109) 硫化二丙烯13%～19?%，总含硫量为35%～45?%；人工合成的大蒜素中三硫化二丙烯含量为50%～80?%、二硫化二丙烯20%～50?%[1]。 1.2 大蒜素的生物学功能1. 2.1 抗菌 大蒜素最重要的生物学功能就是抗菌作用，其对象包括细菌、真菌、病毒、微生物等，作用的范围比较广，被誉为天然抗生素。在抗细菌方面，蔡芸等研究表明：多种细菌如抗甲氧西林金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肠球菌、痢疾杆菌、福氏和宋内细菌的肠毒素菌株均对大蒜素敏感[2]。大蒜素的抗菌效果与其他药物不同，不仅体现在体外抗菌上，程桂林报道：大蒜素能够调节机体的免疫力，以达到抗病原微生物的作用[3]。在抗真菌方面，大蒜素是阻止真菌生长的主要成分，它能够通过体外杀灭真菌和抑制真菌活性来对抗真菌。在抗病毒方面，大蒜素具有较好的作用，在体内体外均有一定的抗病毒活性，能够灭活痘病毒、水疱性口炎病毒、单纯疱疹型病毒、乙型流感病毒等。在其他方面，大蒜素对于寄生虫和微生物也具有一定的抵抗作用，如30?μg/mL 的大蒜素对贾第鞭毛虫、硕大利什曼原虫、细滴虫和法氏短膜虫等各种原生动物的抑制效果非常有效。综合近年来的研究，大蒜素的抗菌作用主要是通过其硫醚基和烯丙基抑制菌体代谢酶的活性、损伤菌体细胞膜系统及影响菌体生长环境来抑制菌体的生长和增值。 1.2.2 提高动物免疫能力 大蒜素是一种较好的提高动物免疫能力的物质，含有多种有效成分，可以通过活化糖脂质组织，提高糖脂质的渗透性，加快细胞的新陈代谢，进而提高动物体内细胞的免疫功能，最终提高动 物体的免疫能力；大蒜素还能通过促进T 淋巴细胞激活作用，提高动物体的体液免疫能力，这种促进作用与大蒜素抑制巨噬细胞产生一氧化氮的能力有关；此外，饲料中添加适量的大蒜素能够提高T 淋巴细胞活性、溶菌酶的释放、脾脏抗体形成细胞的数量，增加免疫器官的重量，如脾脏、胸腺；说明大蒜素不仅可以提高动物细胞免疫和体液免疫，还能够提高非特异性免疫的能力。 1.2.3 促进消化 大蒜素本身含有特殊的气味，在饲料中添加可以消除饲料中产生的不良气味，提高饲料的适口性和采食量。在生理上，大蒜素可以促进动物胃肠的蠕动，调节消化酶的分泌，促进动物的消化。大多数家禽和鱼类喜欢大蒜素的气味，近年来发现在猪饲料中添加大蒜素，3～5天就能刺激猪的食欲，提高采食量。 2 在养猪生产中的应用 从新鲜大蒜中提取大蒜素，含量较低且比较困难，目前可以通过化学方法合成，合成效率高达85?%～90?%，这为大蒜素在养猪生产中的应用提供了丰富且价格低廉的资源。同时大蒜素具有多种生物学功能也为其在养猪的生产中的应用提供了理论依据。 2.1 降低仔猪的腹泻率 刚断奶的仔猪由于肠道发育不全、消化能力低以及容易产生应激，会出现腹泻，严重影响仔猪的生长和发育，大量研究证明添加适量的大蒜素，可以改善仔猪的生长性能，降低仔猪腹泻率。刘超良等在仔猪的基础日粮中添加100?mg/kg 大蒜素，结果表明：添加大蒜素组与对照组相比能够提高仔猪日增重14.4?%，降低料重比16.8?%，腹泻率降低45.6?%，效果显著，与抗生素组各项指标接近[4]。钟土木等在长×大仔猪基础日粮中添加0.002?%含量为 基金项目：山东省生猪产业体系创新团队项目资助。
烤蒜的功效与作用 烤蒜是烤制而成的大蒜。而大蒜虽然味道比较重，但是对于人体健康来说，还是有着很重要的功效的。比如说烤大蒜能够抗菌消炎、抗癌、预防血栓、抗血小板凝聚等。所以说，适量的吃大蒜，是可以改善人体的体质，提高人体的抵抗力的。下面，就为大家详细介绍一下烤蒜的功效与作用。 1、烤大蒜能抗菌消炎 平时多吃一些烤大蒜能起到抗菌消炎的作用，它含有大量的天然大蒜素，这种物质是天然的杀菌成分，其功效比药物青霉素还要出色，它对人体内的多种致病菌都有很好的消除作用，人们食用烤蒜以后能有效预防脑膜炎和肺炎以及痢疾等多种疾病的发生。 2、烤大蒜能抗癌 抗癌防癌也是烤大蒜的重要功效，因为烤大蒜中含有大量的硫化物，这种物质进入人体以后能抑制人体内癌细胞的生成，也能抑制癌细胞扩散，同时还能抑制过氧化脂质的生成，过氧化脂质是重要的抗癌成分，因此平时吃烤大蒜能起到良好的防癌抗癌作用。 3、烤大蒜能预防血栓 平时多吃烤大标能有效预防血栓的生成，大蒜中含有一些天然的大蒜精油，这种物质可以抑制血小板聚集，能减少血小板凝结，再就是大蒜中的其他微量成分还能软化血管也能加快血液流
动，平时经常吃烤大蒜，就能有效减少血栓和中风等心脑血管疾病的发生 4、烤大蒜能抗血小板凝聚 大蒜精油具有抑制血小板凝聚的作用，其机理为改变血小板膜的理化性质，从而影响血小板的撮取和释放功能，抑制血小板膜上纤维蛋白质原受体，抑制血小板与纤维蛋白原结合，影响血小板膜上的硫基，改变血小板功能。 5、特别说明 辛辣的生蒜保健效果很好，但是生蒜会刺激你的肠胃，吃多了还会“闹心”，所以我们建议您吃烤蒜。总之，身体缺的不是药，而是营养，吃对食物，营养对了，身上的疾病就少了!
大蒜的用途 蒜数千年来在中国、埃及、印度等国一直是一种药食两用的食品。自二十世纪70年代以来国际上越来越重视对大蒜药用价值的研究和应用，现已备受国际医学界和消费者的青睐，成为欧美等国 用于抗菌、提高免疫力、调节血脂和抗肿瘤的首选天然治疗药物。国内对大蒜和大蒜制剂的研究、应用也越来越广泛，尤其在全国人民抗"非典"过程中，大蒜及大蒜制剂可以提高免疫力、抗病毒 的功效屡屡在专业报刊、中央电视台、北京电视台专家访谈栏目以及各网站中被报道。鲜蒜的价 格和销量在北京、上海等城市也屡创新高。那麽大蒜为什么会受到如此高的重视呢？ 其实这也绝非偶然。 中国古代医学文献《新修本草》(唐)和《名医别录》(梁)就已有大蒜的记载，称为"葫"、"胡蒜"；《食物本草》(元)记载"今人谓葫为大蒜，张骞使西域始得大蒜，大蒜出胡地故有胡名"； 我国著名医典《本草纲目》详细描述了大蒜解毒、消炎、健脾等作用：大蒜"气味辛、温"，"葫蒜 入太阴、阳明，其气薰烈，能通达五脏，达诸窍，去寒湿，辟邪恶，消痈肿，化徵积肉食…，携 之旅途，则炎风瘴雨不能加，食偈腊毒不能害。著名中医名家陈藏器曰："大蒜初食不利目，多食 却明，久食令人血清，健脾胃，治肾气；" 近代研究发现大蒜有六大保健功效 （1），抑菌、杀菌、杀病毒作用 19世纪巴期德首先发现大蒜的抗菌活性。我国学者50年代开始，研究证实大蒜对多种致病细菌（葡萄球菌、链球菌、脑膜炎球菌、大肠矸菌、伤寒和副伤寒杆菌、痢疾杆菌、结核杆菌、百日 咳杆菌、霍乱弧菌等）有抑制和杀灭作用。因此，大蒜被誉为天然广谱植物抗菌药。即使现在有 了青、链、氯、金霉素等各种作用强大的抗菌素。但是大蒜不产生抗药性、与黄连素或磺胺类药 物无交叉感染，因此仍有其独特地临床应用价值。 大蒜的抗真菌作用更为突出和重要，几乎无任何毒副作用。新疆药品检验所研究证实：冻干蒜粉 片对白色念珠菌有肯定的抑制作用，对新型隐球菌的最小杀菌浓度优于制霉菌素；对新型隐球菌 感染皮肤有明显治疗作用。北京-患白血病儿童合并霉菌性肺炎。当使用其它药物均无效时，冻干 蒜片不仅治愈霉菌感染，其体质和血液病都有好转。上海-老年糖尿病人脚趾霉菌感染，使用多种 药物经年不愈，向新疆医保公司索要冻干蒜片口服痊愈。 陆军155医院采用大蒜素治疗白血病合并口腔炎取得良好的疗效。 大蒜制剂的抗病毒作用也十分重要。1：25大蒜稀释液能完全抑制巨细胞病毒（Ad 169毒株）生长，并且对正常细胞的生长无明显影响；0.015mg/ml大蒜烯可杀灭疱疹单病毒。实验显示：大蒜 成份抗病毒作用的顺序分别为大蒜?gt;大蒜辣素>烯丙基甲基硫代亚磺酸酯。冻干蒜粉片在肠内可 完全释放出这些成分。
代谢组学综述 摘要：代谢组学是20世纪90年代中期发展起来的对某一生物或细胞所有低相对分子质量代谢产物进行定性和定量分析的一门新学科,由于其广泛的应用前景,目前已成为系统生物学的重要组成部分。现简要介绍了代谢组学的含义、代谢组学研究的历史沿革、当前代谢组学研究中的分析技术、数据解析方法,综述了代谢组学在药物毒理学研究、疾病诊断、植物和中药等领域的应用情况,并对当前代谢组学研究中存在的问题及发展趋势进行探讨。 关键词：代谢组学研究技术 随着人类基因组计划等重大科学项目的实施,基因组学、转录组学及蛋白质组学在研究人类生命科学的过程中发挥了重要的作用, 与此同时, 代谢组学（metabolomics）在20世纪90年代中期产生并迅速地发展起来, 与基因组学、转录组学、蛋白质组学共同组成系统生物学。基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等各种组学0在生命科学领域中发挥了重要的作用, 它们分别从调控生命过程的不同层面进行研究, 使人们能够从分子水平研究生命现象, 探讨生命的本质, 逐步系统地认识生命发展的规律。这些组学手段加上生物信息学, 成为系统生物学的重要组成部分。 代谢组学的出现和发展是必要的, 同时也是必须的。对于基因组学和蛋白质组学在生命科学研究中的缺点和不足, 代谢组学正好可以进行弥补。代谢组学研究的是生命个体对外源性物质(药物或毒物)的刺激、环境变化或遗传修饰所做出的所有代谢应答, 并且检测这种应答的全貌及其动态变化。代谢组学方法为生命科学的发展提供了有力的现代化实验技术手段, 同时也为新药临床前安全性评价与实践提供了新的技术支持与保障。 1 代谢组学的概念及发展 代谢组学最初是由英国帝国理工大学Jeremy N icholson教授提出的, 他认为代谢组学是将人体作为一个完整的系统, 机体的生理病理过程作为一个动态的系统来研究, 并且将代谢组学定义为生物体对病理生理或基因修饰等刺激产生的代谢物质动态应答的定量测定。2000年, 德国马普所的Fiehn等提出了代谢组学的概念, 但是与N icholson提出的代谢组学不同, 他是将代谢组学定位为一个静态的过程, 也可以称为/代谢物组学, 即对限定条件下的特定生物样品中所有代
大蒜的种类及特性 https://www.doczj.com/doc/0f5897331.html, 2009-11-27 中国食品科技网 一、概况 大蒜原产于亚洲西部高原。汉代张骞通西域时引入我国中原地带。在我国已有两千余年历史。最初引自胡地，叫作胡蒜，因其头大，所以称作大蒜。 大蒜生育期短，适应性较强，全国各地普遍栽培，品种繁多，1980-1990年各省市区审定和认定的品种共有13个，各地还有很多地方品种和农家品种。 我国南北各地都有大蒜名特产区，如黑龙江省的阿城、宁安，吉林省的农安、和龙，辽宁省的开原、海城，河北省的永年、安国，山东省的嘉祥、安丘、苍山，陕西省的歧山，甘肃省的泾川，西藏的拉萨等。 我国栽培大蒜，不但食用鳞茎，蒜薹的销量也比较大。蒜薹耐贮耐运，每年北方各大中城市，都从大蒜产地购进大批蒜薹，利用气调库贮藏，北方农民也有利用土冰窖贮藏当地蒜薹。所以蒜薹不但冬季早春不缺，并已实现了周年供应。 另外利用小瓣蒜生产蒜苗，也很普遍，特别是北方广大地区，冬季生产蒜苗具有丰富的经验和悠久的历史。 二、生物学特性 大蒜的成龄植株，是由叶身、假茎、鳞芽、花薹和茎盘组成。鳞茎外面是多层干缩的叶鞘，内部是肥大的鳞芽。 （1）根 大蒜的根是从蒜瓣基部的背面发出最多，腹面较少的须根，主要根群集中在25cm范围内的表土层中，横向展开在30cm范围以内。因根系浅，根量较少，所以表现喜湿、喜肥的特点。 大蒜用蒜瓣繁殖，播种前蒜瓣基部已形成根的突起，播后遇到适宜的条件，一周内便可发出30余条须根，而后根的增加缓慢，根长迅速增加。退母后又发生一批新根，采收蒜薹后根系不再增长，并开始衰亡。 （2）茎 在营养生长时期，茎短缩呈盘状，节间极短，生长点被叶鞘覆盖。分化花芽以后，从茎盘顶端抽生花薹，但不开花，或只开紫色小花而不结种子，所以大蒜只能用营养繁殖。植株在花薹的总苞中能形成气生鳞茎。
兽药研究与应用 兽医导刊 2011年第1期 45 投稿信箱sydk2007@https://www.doczj.com/doc/0f5897331.html, 大蒜素，化学名为二烯丙基三硫化物，是大蒜的主要有效成分，微溶于水，溶于乙醇、苯、乙醚等有机溶剂。大蒜素具有广泛的药理活性，抗菌谱广，对革兰氏阳性菌，革兰氏阳性菌，真菌都具有较好的抑制作用。抗癌活性强，大蒜素对肝癌、胃癌、结肠癌、肺癌、前列腺癌、乳腺癌、白血病等多种肿瘤均有明显抑制作用。本文主要从大蒜素的提取方法，化学合成方法，检测方法和药理作用进行阐述。 一、大蒜素的提取方法 大蒜素的提取方法主要有以下几种：水蒸气蒸馏法、有机溶剂提取法、超临界CO 2萃取法。各个方法所得到的主要有效成分有所不同，并且都有各自的优缺点。 （一）水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法的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，利用大蒜油具有一定挥发性特点，使大蒜油在低于100o C 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。该方法得到的大蒜油主要成分是烯丙基三硫化物、烯丙基二硫化物等小分子硫醚类化合物。胡秀沂等采用 水蒸气蒸馏法萃提大蒜精油，并采用精炼植物油萃取馏出液中的大蒜精油，从而使大蒜油中大蒜素含量和大蒜油质量得到提高，降低了提取成本。而孟宪锋采用减压水蒸气蒸馏法，蒸馏温度在80℃以下时，大蒜辣素含量上升。 （二）有机溶剂提取法 大蒜油微溶于水，而易溶于乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂，利用这一性质可以用有机溶剂提取出大蒜油。溶剂的选择至关重要，不仅需要对大蒜油有很好的溶解度，还需要其沸点较低，容易与大蒜油分离，同时溶剂应无毒，无不良气味，残留低等特点。乙醇提取方法的优点是浸泡和减压蒸馏的温度都不高，并且乙醇可以稳定大蒜素，大蒜素含量较高。该方法所得主要成分是大蒜辣素。曾哲灵等以乙醇为溶剂分离提取大蒜素，确定了最佳工艺参数为，大蒜素的提取率为0.24%。陈宁等采用微波辅助萃取大蒜素，做了乙酸乙酯和乙醇萃取大蒜素的对比试验，乙醇萃取率超过0.2%，而乙酸乙酯萃取率不到乙醇萃取率的一半。（三）超临界CO 2萃取 流体在临界点处温度和压力的微小变化，会引起流体的溶解能力有很大变 化，利用压力和温度变化对超临界流体溶解能力的影响，超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择地萃取其中某一组分，然后利用减压，升温的方法，使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。由于CO 2操作条件温和，无毒，价格便宜，常用作萃取剂。该方法的优点在于其提取收率较有机溶剂提取高，不足在于所需设备投资大，生产效率低，还未实现工业化生产。金建忠采用超临界CO 2萃取技术提取大蒜精油，并与溶剂萃取法和水蒸气蒸馏法进行对比，超临界萃取分离得到了具有较高相对含量大蒜素的大蒜精油，明显高于溶剂萃取法和水蒸气蒸馏法，超临界CO 2萃取技术是一种较理想的方法萃取大蒜精油。焦静等在大蒜油的提取过程中，采用醇提和超临界CO 2萃取结合，蒜素含量达60.54%，比单独用超临界CO 2萃取要高。 二、大蒜素的化学合成 （一）大蒜素制备原理 二烯丙基三硫化物的制备经历两步亲核取代反应，首先烯丙基氯与硫代硫酸钠反应生产烯丙基硫代硫酸钠，S 2-亲核进 大蒜素的研究进展 杨俊峰 （西南大学动物科技学院，重庆 400715）
2016-02，37（1）中国烟草科学 Chinese Tobacco Science 89 代谢组学技术在烟草研究中的应用进展 王小莉，付博，赵铭钦*，贺凡，王鹏泽，刘鹏飞 （河南农业大学烟草学院，国家烟草栽培生理生化研究基地，郑州 450002） 摘要：简述了作为研究植物生理生化和基因功能新方法的代谢组学在烟草研究中的主要技术流程及其应用现状，归纳了不同生态环境和不同组织中烟草代谢物差异及产生原因，总结了生物和非生物胁迫及化学诱导处理等条件下的烟草生理生化变化及相关基因功能。最后提出了目前烟草代谢组学研究所面临的问题，并指出与其他组学整合应用是代谢组学在烟草研究领域的发展趋势。 关键词：烟草；代谢组学；胁迫；化学诱导；基因功能 中图分类号：S572.01 文章编号：1007-5119（2016）01-0089-08 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.01.016 Research of Metabolomics in Tobacco WANG Xiaoli, FU Bo, ZHAO Mingqin*, HE Fan, WANG Pengze, LIU Pengfei (College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, National Tobacco Physiology and Biochemistry Research Center, Zhengzhou 450002, China) Abstract: Metabolomics has been considered one of the most effective means of investigating physiological and biochemical processes and gene function of plants. Here we review the main process of metabolomics and its application status in tobacco research, the regulation mechanisms of physiological and biochemical reactions when tobacco responds to different environmental, biotic and abiotic stresses, chemically induced processes and genetic modifications. Finally, issues of critical significance to current tobacco metabolomics research are discussed and it is noted that integration with other omics is the trend of metabolomics research in tobacco. Keywords: tobacco; metabolomics; stress; chemical induction; gene function 代谢组学与基因组学、转录组学和蛋白质组学分别从不同层面研究生物体对环境或基因改变的响应，它们都是系统生物学的重要组成部分。植物代谢组学是21世纪初产生的一门新学科，主要通过研究植物的次生代谢物受环境或基因扰动前后差异来研究植物代谢网络和基因功能[1-2]。与微生物和动物相比，植物的独特性在于它拥有复杂的代谢途径，目前发现的次生代谢产物达20万种以上[3]。代谢物差异是植物对基因或环境改变的最终响应[4]，因此，对代谢物进行全面解析，探索相关代谢网络和基因调控机制，是从分子层面深入认识植物生命活动规律的一个重要环节[5-7]。 烟草不仅是重要的经济作物，同时还是一种重要的模式植物，作为生物反应器在研究植物遗传、发育、防御反应和转基因等领域中具有重要意义[8-10]。烟草代谢物非常丰富，目前从烟叶中已鉴定出3000多种[11]，且代谢物理化性质和含量差异较大，给烟草化学及代谢规律研究带来挑战。传统的烟草化学主要集中于研究某一类化学成分或某几种重要物质，如萜类[12]、生物碱类[13]、多酚类等[14]，这很难全面地系统地阐述烟草代谢网络。随着系统生物学的发展，烟草越来越广泛地被用于基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学的研究中，例如采用系统生物学的方法找出 基金项目：中国烟草总公司浓香型特色优质烟叶开发（110201101001 TS-01）；上海烟草集团责任有限公司“浓香型特色优质烟叶风格定位研究及样品检测”（szbcw201201150） 作者简介：王小莉（1983-），女，博士研究生，主要从事烟草生理生化研究。E-mail：xiaoliwang325@https://www.doczj.com/doc/0f5897331.html, *通信作者，E-mail：zhaomingqin@https://www.doczj.com/doc/0f5897331.html, 收稿日期：2015-09-09 修回日期：2015-11-19