其他

大蒜的化學

大蒜是歷史悠久的食物,自古即傳說它有許多神奇功用。現代科學家則開始一一釐清這些功用的真假與原因。

撰文/徐明達

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大蒜的化學

大蒜是歷史悠久的食物,自古即傳說它有許多神奇功用。現代科學家則開始一一釐清這些功用的真假與原因。

撰文/徐明達

重點提要
■大蒜是蔬果中含硫比例最高的。大蒜的氣味與一些特殊功用,也和這些含硫的分子有關。
■目前科學家正在研究這些分子在人體中的功效,不過目前還沒有確定的臨床結果。
■大蒜吃多了會傷肝,因此在食用時需要適量。

繼一氧化氮、一氧化碳之後,硫化氫是第三個被發現的氣體傳遞物。身體會產生硫化氫,許多食物中也含有大量的硫化物,其中大蒜含的硫化物是蔬果中含量最高的。大蒜的食用歷史相當久遠,多用來調味,4500年前的蘇美人楔形文裡就有提到大蒜這個食物,古希臘的喜劇作家阿里斯多芬尼斯(Aristophanes)在他許多喜劇中,也常提到大蒜。


大蒜烹煮時的香味來自於大蒜素的分解產物,主要是揮發性的誘烯醚(diallyl disulfide, DADS),大蒜的辛辣味則來自大蒜素,大蒜素會刺激身體中熱和痛的受體分子,讓我們感到灼熱及刺痛。因為大蒜有這種特殊的辛辣味,許多人都認為造成這個辛辣味的化學物質就是大蒜神奇功效的來源。1944年,化學家卡瓦里托(Chester J. Cavallito)在從蒜片裡萃取出大蒜素,不過大蒜素原來不存在大蒜裡,而是大蒜破裂時細胞釋放出來的蒜胺酸(allinase)將蒜胺酸(alliin)分解成丙烯次磺胺(allysulfenic acid),再由兩個丙烯次磺胺分子結合而成的化合物。大蒜素含有丙烯基及氧化硫基,活性很高,會和蛋白質的硫醇(thiol)起作用,抑制一些酵素的活性,因此有殺菌的效果。


大蒜的入藥的歷史

大蒜用於醫療的歷史,和食用的歷史一樣久遠。古代中西名醫都認為大蒜有治療各種疾病的效果,古埃及醫典《艾伯斯手卷》(Codex Ebers)裡就有用大蒜治療多種疾病的藥方;猶太聖典《塔木德經》(Talmud)裡則用蒜頭來治療感染以及其他疾病;希臘的醫學之父希波克拉底及羅馬名醫蓋倫也都用蒜頭來治療各種疾病;古代印度的醫典《揭羅迦本集》(Charaka Samhita)中,則用蒜頭來治療心臟病及關節炎。


在中國,三國時代的華佗曾用蒜及醋治寄生蟲疾病,晉朝名醫葛洪則用大蒜來治療毒蟲造成的傷害,唐代名醫孫思邈用大蒜來治痢疾,明代的李時珍在《本草綱目》中,更詳細記錄了大蒜的優點與食用的禁忌。


最近的研究也認為大蒜對於感染、痢疾、心血管疾病、癌症等疾病有治療或預防的效果。很多藥廠或生技公司都將大蒜的成份抽取出來,製成各種產品銷售,但到底是大蒜的什麼成份對健康有益?大蒜真的像很多人說的對健康有那麼多好處嗎?經過多年的研究,科學家已發現一些對健康有益的化合物,但這些大都是來自體外動物實驗得到的結果,必須更進一步用人體試驗來證實這些成份的功效。


例如雖然有體外或動物實驗證據顯示食用大蒜可以降低膽固醇,但美國國家衛生研究院(NIH)在2007年發表的人體試驗結果,卻指出食用大蒜其實並沒有降低膽固醇的效果,其他很多的人體試驗也還不能證實食用大蒜可以預防癌症或治療其他疾病。這些令人失望的結果,可能是因為很多人體試驗的設計得不夠嚴謹,導致試驗結果模稜兩可,也有可能是因為大蒜的成份隨品種、貯存時間、製備或抽取方法而有差異,導至不同的結果。

綠蒜、藍蒜、黑蒜

由於蒜含有豐富多樣的化合物,而這些化合物彼此作用,使得大蒜的加工食品,有時會呈現不同的顏色。大蒜在低溫儲藏時,異蒜胺酸會慢慢會增加,通常經過半年就可以拿來製造「臘八蒜」,這種蒜會呈現綠色。這是由於蒜浸泡在米醋中時,細胞死亡後釋出了蒜胺酸。這種酵素會分解異蒜胺酸及蒜胺酸,異蒜胺酸的分解物會和胺基酸作用而產生黃色的化合物,而蒜胺酸分解的產物則和異蒜胺酸產生的化合物作用,產生藍色的分子,兩種顏色混在一起,就呈現出綠色了。


如果將長久貯存的大蒜切開或壓碎,放置一段時間後,也會產生綠色大蒜,但有時相同的反應也會產生藍色的大蒜,這是因為異蒜胺酸量不足的緣故,如果用比較新鮮的大蒜來製作泡蒜,就會得到碧藍的大蒜了。這些色素對人體無害,因此如果看到你的大蒜變綠或變藍,請不用擔心。


大蒜在60~70℃及特定濕度下放置40天,其中含有的果糖和胺基酸會因為梅納反應(Maillard reaction)彼此結合,產生高分子黑色素,變成黑色。由於蒜胺酸?被高溫破壞,不會產生具有蒜味的大蒜素,因此這種黑大蒜沒有蒜味,吃起來有些甜味及焦糖味,而且黑蒜含有很多抗氧化物,是現在歐美流行的健康食品。


大蒜有許多烹調加工的吃法,讓不喜歡大蒜特殊味道的人,也能夠享受大蒜的好處。不過其實大蒜素因為活性高,並不穩定,容易分解及轉化成其他化合物,因此切碎後放置一段時間或烹煮後,也不會有什麼蒜味了。


很多人認為大蒜對健康的好處是來自大蒜素,認為生吃大蒜才會有效果,但大蒜素會被胃酸破壞,吃太多生蒜也會傷害口腔、食道及胃,有的生技公司或藥廠因此將蒜胺酸及蒜胺酸酶分別包裝在膠囊裡,希望能在腸道產生大蒜素以獲致療效,但是實驗證明,這種方法無法在體內有效產生大蒜素,而且腸道對於大蒜素的吸收效率很低,吃太多大蒜素也會傷肝。


因此,大蒜也不是百益無害,吃多了或身體有某些狀況時,反而會有害處,《本草備要》就說:「多食生痰動火,散氣耗血,損目昏神。」《本草經疏》也說:「凡肺胃有熱、肝腎有火,氣虛血弱之人,切勿沾唇。」因為大蒜會增進身體內一氧化氮的產生,有刺激興奮及增慾的作用,會影響心神,所以印度教、佛教與道教的修行者,皆禁食大蒜。大蒜也會影響一些藥物的作用,因此你如果需要長期服藥,也喜歡吃大蒜,最好詢問醫師。