Allicyna. Właściwości, działanie. Czym jest ten związek, który znajdziemy w czosnku?

Czy zastanawialiście się kiedyś, dlaczego czosnek ma tak charakterystyczny smak i zapach? Jaka substancja za to odpowiada? Otóż jest to allicyna, czyli fitoncyd powstający po uszkodzeniu struktur czosnku. Ma ona wiele ciekawych właściwości zdrowotnych. Jak się okazuje, stabilizuje też pianę z białek jaja [1]. Ta cecha allicyny może rzucać światło na nowe techniki kulinarne oraz potrawy. 

Czym jest allicyna i gdzie występuje?

Jest to siarkoorganiczny związek biologicznie czynny. Powstaje po uszkodzeniu tkanek roślin takich jak czosnek, szczypiorek, por, czy cebula. Tworzy się z aminokwasu alliny w reakcji katalizowanej przez enzyn allinazę. Allicyna jest reaktywną formą siarki i bierze udział w wielu reakcjach utleniania i redukcji. Choć właściwości czosnku są znane ludziom od wieków, to cząsteczka allicyny została odkryta dopiero w 1944 roku [2].

Właściwości allicyny

Właściwości antybakteryjne allicyny

Czosnek znany jest od wielu lat jako remedium na choroby. Ludzie używają go do dziś jako domowy sposób na różne schorzenia. Doniesienia o celowanym użyciu czosnku jako środka przeciwbakteryjnego sięgają czasów Louisa Pasteur oraz I wojny światowej [2]. Allicyna ma szeroki zakres działania przeciwko bakteriom. Jest aktywna zarówno wobec bakterii Gram dodatnich, jak i Gram ujemnych. Porównując — popularna penicylina jest nieskuteczna wobec tych drugich. Allicyna ma jeszcze jedną bardzo ważną cechę. Mianowicie, jest aktywna wobec niektórych szczepów opornych na antybiotyki. Dobrym przykładem jest tutaj gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus) oporny na metycylinę (MRSA) – główny winowajca wielu zakażeń szpitalnych.  Aktywność przeciwbakteryjna ekstraktu z czosnku jest skorelowana z zawartością w nim allicyny [2].

Allicyna przeciwko grzybom

Omawiany związek oprócz działania przeciwko bakteriom działa również hamująco na komórki grzybów. Ma to duże znaczenie w rolnictwie zarówno ekologicznym, jak i w warunkach o nisko rozwiniętej technologii. Allicynę można nazwać zatem „naturalnym pestycydem„. Poza rolnictwem allicyna znajduje zastosowanie przy infekcjach grzybiczych u ludzi i zwierząt. Okazuje się skuteczna w terapii aspergillozy płucnej, czy grzybic skóry powodowanej przez Candida [2].

Allicyna jako antyoksydant

Okazuje się, że allicyna ma silne właściwości przeciwutleniające. Znaczy to, że świetnie sobie radzi ze zwalczaniem stresu oksydacyjnego w organizmie. Ten z kolei jest prekursorem wielu chorób. Mechanizm antyoksydacyjny polega m.in. na hamowaniu aktywności wysokoreaktywnych rodników, czy enzymów odpowiedzialnych za wytwarzanie ponadtlenków. Allicyna hamuje także proces utleniania lipidów, czyli chroni błony biologiczne organizmu oraz pomaga w zachowaniu integralności komórek [3].

Czy allicyna jest przydatna przy przeziębieniu?

Badania pokazują, że jak najbardziej! Nieprzypadkowo zatem babcie smarowały chleb czosnkiem podczas kataru. Już rdzenni Amerykanie pili herbatę czosnkową w celu leczenia objawów grypopodobnych [3]. Czosnek i zawarta w nim allicyna wykazują działanie przeciwzapalne. Redukują też ilość cytokin prozapalnych takich jak TNF-alfa, czy interleukina 6. Stwierdzono, że allicyna reguluje układ odpornościowy i może okazać się przydatna przy zapobieganiu przeziębieniu [3]. Ponadto nie zapominajmy o wspomnianych wcześniej właściwościach przeciwdrobnoustrojowych allicyny.

Allicyna w chorobach sercowo-naczyniowych

Spożycie czosnku wykazuje pozytywny wpływ na różne czynniki ryzyka chorób układu krążenia. Wykazano, że:

• znacząco obniża ciśnienie krwi,
• zapobiega miażdżycy,
• obniża poziom cholesterolu LDL i trójglicerydów, 
• hamuje agregację płytek krwi,
• nasila działanie fibrynolityczne.

Kardioprotekcyjne działanie allicyny zachodzi na drodze wielu mechanizmów. Prowadzą one m.in. do uwalniania tlenku azotu (NO), co powoduje rozluźnienie naczyń i obniżenie ciśnienia krwi. Ponadto allicyna łagodzi stres oksydacyjny, który również uszkadza nabłonek naczyń krwionośnych [3]. Biorąc zatem pod uwagę powszechność chorób układu krążenia oraz dostępność czosnku i brak skutków ubocznych jego spożycia — warto włączać go do swojej codziennej diety. 

Allicyna a nowotwory

Wykazano, że allicyna hamuje wzrost różnych typów komórek nowotworowych [3]. Dotyczy to raka żołądka, trzustki, okrężnicy, nerek, płuc, wątroby i pęcherza moczowego. U kobiet również raka szyjki macicy i piersi. U mężczyzn natomiast raka prostaty. Naczelnym mechanizmem stojącym za tym efektem jest działanie antyoksydacyjne oraz zdolność do indukowania apoptozy komórek, czyli ich naturalnej śmierci. 

Terapeutyczny potencjał allicyny w chorobie Alzheimera

Choroba Alzheimera jest najczęstszą chorobą neurodegeneracyjną związaną z demencją. Allicyna natomiast wykazuje szereg potencjalnych właściwości neuroprotekcyjnych[3,4]. Zaczęto badać zatem związek spożycia czosnku a funkcjami poznawczymi. Zastosowanie allicyny spowalnia śmierć neuronów i zmniejsza upośledzenie funkcji poznawczych. Allicyna hamuje działanie enzymów rozkładających acetylocholinę, której niedobór jest jedną z przyczyn choroby Alzheimera [5]. Ponadto obniża ilość białka Tau, którego odkładanie przyczyna się do demencji. Wymagane są jednak dalsze badania potwierdzające skuteczność i dawkę terapeutyczną w organizmie ludzkim. Działanie przeciwzapalne w tkance nerwowej prawdopodobnie może wywoływać jedynie surowy czosnek, a nie np. ugotowany [6]. 

Allicyna w cukrzycy

Okazuje się, że substancja czynna czosnku, czyli allicyna ma właściwości hipoglikemizujące [3]. Oznacza to tyle, że obniża poziom cukru we krwi. Wykazano to szczególnie na modelach zwierzęcych. Allicyna wydaje się obiecująca w zapobieganiu cukrzycy typu 1. Stwierdzono, że wpływa na poziom insuliny, glukozy we krwi, a także chroni trzustkę [7]. W jednym z badań klinicznych pacjentom z cukrzycą typu 2 podawano tabletki czosnkowe [3]. Wykazały one skuteczność w obniżaniu cholesterolu całkowitego i LDL w surowicy. Odnotowano też umiarkowany wzrost „dobrego” cholesterolu HDL.

Allicyna chroni wątrobę

Czosnek oraz zawarta w nim allicyna działa również hepatoprotekcyjnie [3]. Jest to związane z jej właściwościami antyoksydacyjnymi oraz hamującymi peroksydację lipidów. Podanie allicyny wiązało się z normalizacją poziomu enzymów wątrobowych (ALT, AST) oraz zmniejszeniem markerów stanu zapalnego (np. IL-6). Allicyna zmniejsza też apoptozę komórek wątroby i wspomaga regenerację jej uszkodzeń [8].

Allicyna przydatna przy leczeniu otyłości?

W jednym z badań [9] otyłe myszy leczono allicyną. Otyłość mysz wywołano dietą wysokotłuszczową. Okazało się, że allicyna znacząco zmniejsza przyrost masy ciała, promując lipolizę i termogenezę. Sprzyja też brązowieniu białych adipocytów. Ponadto allicyna zmieniła skład mikrobioty jelitowej mysz i zwiększyła udział pożytecznych bakterii. Wyniki pokazały, że allicyna zwiększyła liczebność np. szczepu Akkermansia, który wzmacnia barierę jelitową. 

Podsumowanie

Czosnek kryje w swoim wnętrzu szereg substancji bioaktywnych, w tym allicynę. Wykazuje ona szereg prozdrowotnych właściwości. Dlatego czosnek warto dodać do koszyka podczas zakupów. Róbmy to nie tylko w okresie jesienno-zimowym, aby zapobiegać przeziębieniom, ale również przez cały rok. Pamiętajmy, że najcenniejszy jest surowy czosnek. Suplementy diety nie będą zawierały tak szerokiego bogactwa związków, które posiada czosnek. Mogą one jednak okazać się przydatne dla osób, które nie tolerują zapachu i smaku czosnku.

Bibliografia:

1. Zhu D, Sadat A, Joye IJ, Vega C, Rogers MA. Scientific gastronomy: On the mechanism by which garlic juice and allicin (thio-2-propene-1-sulfinic acid S-allyl ester) stabilize meringues. Food Chem. 2024 Jan 15;431:137121.
2. Borlinghaus J, Albrecht F, Gruhlke MC, Nwachukwu ID, Slusarenko AJ. Allicin: chemistry and biological properties. Molecules. 2014 Aug 19;19(8):12591-618.
3. Savairam V, Patil N, Borate S, Ghaisas M, Shete R. Allicin: A review of its important pharmacological activities. Pharmacological Research – Modern Chinese Medicine. 2023 Sep 8, 100283.
4. Nadeem MS, Kazmi I, Ullah I, Muhammad K, Anwar F. Allicin, an Antioxidant and Neuroprotective Agent, Ameliorates Cognitive Impairment. Antioxidants (Basel). 2021 Dec 30;11(1):87.
5. Tedeschi P, Nigro M, Travagli A, Catani M, Cavazzini A, Merighi S, Gessi S. Therapeutic Potential of Allicin and Aged Garlic Extract in Alzheimer’s Disease. Int J Mol Sci. 2022 Jun 22;23(13):6950.
6. Ho SC, Su MS. Evaluating the anti-neuroinflammatory capacity of raw and steamed garlic as well as five organosulfur compounds. Molecules. 2014 Oct 31;19(11):17697-714.
7. HA Abdulghafoor, SJ Ramadhan, AJ Nawfal. Therapeutic effects of allicin against the diabetes mellitus induced by streptozotocin in male rats. Nat. Volatiles. Essent. Oils, 8 (2021), 8934-8945.
8. YA Samra, MF Hamed, AR El-Sheakh. Hepatoprotective effect of allicin on tissue defense system in galactosamine/endotoxin challenged rats. J. Ethnopharmacol., 90 (2004), 151-154
9. Shi X, Zhou X, Chu X, Wang J, Xie B, Ge J, Guo Y, Li X, Yang G. Allicin Improves Metabolism in High-Fat Diet-Induced Obese Mice by Modulating the Gut Microbiota. Nutrients. 2019 Dec 2;11(12):2909.