Allium sativum: facts and myths regarding human health

• Autorzy: Majewski M.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Garlic (Allium sativum L. fam. Alliaceae) is one of the most researched and best-selling herbal products on the market. For centuries it was used as a traditional remedy for most health-related disorders. Also, it is widely used as a food ingredient – spice and aphrodisiac. Garlic’s properties result from a combination of variety biologically active substances which all together are responsible for its curative effect. The compounds contained in garlic synergistically influence each other so that they can have different effects. The active ingredients of garlic include enzymes (e.g. alliinase), sulfur-containing compounds such as alliin and compounds produced enzymatically from alliin (e.g. allicin). There is a lot of variation among garlic products sold for medicinal purposes. The concentration of Allicin (main active ingredient) and the source of garlic’s distinctive odor depend on processing method. Allicin is unstable, and changes into a different chemicals rather quickly. It’s documented that products obtained even without allicin, such as aged garlic extract (AGE), have a clear and significant biological effect in immune system improvement, treatment of cardiovascular diseases, cancer, liver and other areas. Some products have a coating (enteric coating) to protect them against attack by stomach acids. Clinically, garlic has been evaluated for a number of purposes, including treatment of hypertension, hypercholesterolemia, diabetes, rheumatoid arthritis, cold or the prevention of atherosclerosis and the development of tumors. Many available publications indicates possible antibacterial, anti-hypertensive and anti-thrombotic properties of garlic. Due to the chemical complexity of garlic and the use of different processing methods we obtain formulations with varying degrees of efficacy and safety.

PL

Czosnek (Allium sativum L. fam. Alliaceae) jest jednym z najdokładniej zbadanych i najlepiej sprzedających się produktów ziołowych na rynku. Przez wieki był on używany jako tradycyjny środek w leczeniu wielu problemów prozdrowotnych. Ponadto, czosnek stosuje się powszechnie jako składnik żywności – cenna przyprawa czy afrodyzjak. Właściwości prozdrowotne czosnku są wynikiem odpowiedniej kombinacji substancji biologicznie czynnych, które to razem są odpowiedzialne za jego działanie lecznicze. Związki zawarte w czosnku, synergistycznie wpływają na siebie tak, że mogą one razem mieć całkiem odmienny efekty. Aktywne składniki czosnku obejmują min. enzymy (np. alliinaza), związki zawierające siarkę - alliina oraz związki wytwarzane enzymatycznie z alliiny (np. allicyna). Spośród produktów powszechnie sprzedawanych istnieją znaczne rozbieżności w składzie substancji aktywnie czynnych. Ilość allicyny, głównej substancji czynnej oraz charakterystyczny zapach czosnku zależą od sposobu przygotowania. Wynika to z tego, iż allicyna jest niestabilna i zmienia się dość szybko w inne substancje chemiczne. Udowodniono, że produkty uzyskane nawet bez allicyny, takie jak np. ekstrakt z czosnku poddany specjalnemu procesowi starzenia (AGE) mają wyraźny i znaczący wpływ na poprawę systemu odpornościowego, w leczeniu chorób układu krążenia czy na postęp w leczeniu nowotwór wątroby. Niektóre produkty apteczne mają powłoki (powłoka dojelitowa), chroniące substancję czynną przed atakiem kwasów żołądkowych. Czosnek, był oceniany kliniczne pod względem wielu właściwości, jednak głównie brano pod uwagę leczenie nadciśnienia tętniczego, hipercholesterolemii, cukrzycy, reumatoidalnego zapalenia stawów, przeziębienia czy zapobieganie miażdżycy tętnic czy rozwój nowotworów. Wiele dostępnych publikacji wskazuje na możliwe przeciwbakteryjne, przeciwnadciśnieniowe i przeciwzakrzepowe działanie czosnku. Ze względu na złożoność chemiczną czosnku i stosowanie różnych metod przetwarzania, można otrzymać preparaty o różnym stopniu w zakresie skuteczności i bezpieczeństwa.

Słowa kluczowe

EN

garlic; Allium sativum; healthy property; allicin; alliin; human disease; cancer; cardiovascular disease; antioxidant

• Wydawca: -
• Czasopismo: Roczniki Państwowego Zakładu Higieny
• Rocznik: 2014
• Tom: 65
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.1-8,fig.,ref.

Twórcy

autor

Majewski M.

• Department of Pharmacology and Toxicology, Faculty of Medical Sciences, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn, Poland

Bibliografia

• 1. Aggarwal B., Prasad S., Sung B., Krishnan S., Guha S.: Prevention and Treatment of Colorectal Cancer by Natural Agents From Mother Nature. Curr Colorectal Cancer Rep 2013;9(1):37-56.
• 2. Altonsy M.O., Andrews S.C.: Diallyl Disulphide, a Beneficial Component of Garlic Oil, Causes a Redistribution of Cell-Cycle Growth Phases, Induces Apoptosis, and Enhances Butyrate-Induced Apoptosis in Colorectal Adenocarcinoma Cells (HT-29). Nutr Cancer2011;63(7):1104-1113.
• 3. Arditti F.D., Rabinkov A., Miron T., Reisner Y., Berrebi A., Wilchek M., Mirelman D.: Apoptotic killing of B-chronic lymphocytic leukemia tumor cells by allicin generated in situ using a rituximab-alliinase conjugate. Mol Cancer Ther 2005;4(2):325-331.
• 4. Ashraf R., Khan R.A., Ashraf I.: Garlic (Allium sativum) supplementation with standard antidiabetic agent provides better diabetic control in type 2 diabetes patients. Pak J Pharm Sci 2011;24(4):565-570.
• 5. Borrelli F., Capasso R., Izzo A.A.: Garlic (Allium sativum L.): adverse effects and drug interactions in humans. Mol Nutr Food Res 2007;51(11):1386-1397.
• 6. Casella S., Leonardi M., Melai B., Fratini F., Pistelli L.: The role of diallyl sulfides and dipropyl sulfides in the in vitro antimicrobial activity of the essential oil of garlic, Allium sativum L., and leek, Allium porrum L. Phytother Res 2013;27(3):380-383.
• 7. Cerny C., Guntz-Dubini R.: Formation of cysteine-S-conjugates in the Maillard reaction of cysteine and xylose. Food Chem 2013;141(2):1078-1086.
• 8. Chen X.W., Serag E.S., Sneed K.B., Liang J., Chew H., Pan S.Y., Zhou S.F.: Clinical herbal interactions with conventional drugs: from molecules to maladies. Curr Med Chem. 2011;18(31):4836-4850.
• 9. Chiang E.P., Chiu S.C., Pai M.H., Wang Y.C., Wang F.Y., Kuo Y.H., Tang F.Y.: Organosulfur Garlic Compounds Induce Neovasculogenesis in Human Endothelial Progenitor Cells through a Modulation of MicroRNA 221 and the PI3-K/Akt Signaling Pathways. J Agric Food Chem 2013;61(20):4839-4922.
• 10. D’Argenio G., Amoruso D.C., Mazzone G., Vitaglione P., Romano A., Ribecco M.T., D’Armiento M.R., et al.: Garlic extract prevents CCl(4)-induced liver fibrosis in rats: The role of tissue transglutaminase. Dig Liver Dis 2010;42(8):571-577.
• 11. Druesne-Pecollo N., Latino-Martel P.: Modulation of histone acetylation by garlic sulfur compounds. Anticancer Agents Med Chem 2011;11(3):254-259.
• 12. Ebrahimi M., Hassan Z.M., Mostafaie A., Mehrjardi N.Z., Ghazanfari T.: Purified Protein Fraction of Garlic Extract Modulates Cellular Immune Response against Breast Transplanted Tumors in BALB/c Mice Model. Cell J. Spring 2013;15(1):65-75.
• 13. Fashner J., Ericson K., Werner S.: Treatment of the common cold in children and adults. Am Fam Physician 2012;86(2):153-159.
• 14. Goncagul G., Ayaz E.: Antimicrobial effect of garlic (Allium sativum). Recent Pat Antiinfect Drug Discov 2010;5(1):91-93.
• 15. Ho B.E., Shen D.D., McCune J.S., Bui T., Risler L., Yang Z., Ho R.J.: Effects of Garlic on Cytochromes P450 2C9- and 3A4-Mediated Drug Metabolism in Human Hepatocytes. Scientia Pharmaceutica 2010;78(3):473- 481.
• 16. Howard E.W., Ling M.T., Chua C.W.: Garlic-derived S-allylmercaptocysteine is a novel in vivo antimetastatic agent for androgen-independent prostate cancer. Clin Cancer Res 2007;13:1847– 1856.
• 17. Huang Y.S., Xie N., Su Q., Su J., Huang C., Liao Q.J.: Diallyl disulfide inhibits the proliferation of HT-29 human colon cancer cells by inducing differentially expressed genes. Mol Med Rep 2011;3:553-559.
• 18. Iberl B., Winkler G., Müller B., Knobloch K.: Quantitative determination of allicin and alliin from garlic by HPLC. Planta Med 1990;56:320–326.
• 19. Iciek M.B., Kowalczyk-Pachel D., Kwiecień I., Dudek M.B.: The Effects of Different Garlic-derived Allyl Sulfides on Peroxidative Processes and Anaerobic Sulfur Metabolism in Mouse Liver. Phytother Res 2012;26(3):425-431.
• 20. Jan C.R., Lo H.R., Chen C.Y., Kuo S.Y.: Effect of allyl sulfides from garlic essential oil on intracellular ca2+ levels in renal tubular cells. J Nat Prod 2012;75(12):2101-2107.
• 21. Javed H., Khan M.M., Khan A., Vaibhav K., Ahmad A., Khuwaja G., Ahmed M.E., et al.: S-allyl cysteine attenuates oxidative stress associated cognitive impairment and neurodegeneration in mouse model of streptozotocin- induced experimental dementia of Alzheimer’s type. Brain Research 2011;1389:133-142.
• 22. Ji S.T., Kim M.S., Park H.R., Lee E., Lee Y., Jang Y.J., Kim H.S., Lee J.: Diallyl disulfide impairs hippocampal neurogenesis in the young adult brain. Toxicol Lett 2013;221(1):31-38.
• 23. Jung Y.M., Lee S.H., Lee D.S., You M.J., Chung I.K., Cheon W.H., Kwon Y.S., Lee Y.J., Ku S.K.: Fermented garlic protects diabetic, obese mice when fed a high-fat diet by antioxidant effects. Nutr Res 2011;31(5):387-396.
• 24. Kannappan R., Gupta S.C., Kim J.H., Reuter S., Aggarwal B.B.: Neuroprotection by spice-derived nutraceuticals: you are what you eat! Mol Neurobiol 2011;44(2):142- 159.
• 25. Karmakar S., Choudhury S.R., Banik N.L., Ray S.K.: Molecular mechanisms of anti-cancer action of garlic compounds in neuroblastoma. Anticancer Agents Med Chem 2011;11(4):398-407.
• 26. Khatua T.N., Adela R., Banerjee S.K.: Garlic and cardioprotection: insights into the molecular mechanisms. Can J Physiol Pharmacol 2013;91(6):448-458.
• 27. Kim S.H., Bommareddy A., Singh S.V.: Garlic constituent diallyl trisulfide suppresses x-linked inhibitor of apoptosis protein in prostate cancer cells in culture and in vivo. Cancer Prevantion Resarch 2011;4(6):897-906.
• 28. Kocić-Tanackov S., Dimić G., Lević J., Tanackov I., Tepić A., Vujičić B., Gvozdanović-Varga J.: Effects of onion (Allium cepa L.) and garlic (Allium sativum L.) essential oils on the Aspergillus versicolor growth and sterigmatocystin production. J Food Sci 2012;77(5):278-84.
• 29. Kuo C.H., Lee S.H., Chen K.M., Lii C.K., Liu C.T.: Effect of garlic oil on neutrophil infiltration in the small intestine of endotoxin-injected rats and its association with levels of soluble and cellular adhesion molecules. J Agric Food Chem 2011;59(14):7717-7725.
• 30. Lai K.C., Hsu S.C., Kuo C.L., Yang J.S., Ma C.Y., Lu H.F., Tang N.Y., at al.: Diallyl sulfide, diallyl disulfide, and diallyl trisulfide inhibit migration and invasion in human colon cancer colo 205 cells through the inhibition of matrix metalloproteinase-2, -7, and -9 expressions. Environ Toxicol 2013;28(9):479-88.
• 31. Lawson L.D., Andersen D.O., North J.A., Murray B.K.: HPLC analysis of allicin and other thiosulfinates in garlic clove homogenates. Planta medica 1991;57:263–270.
• 32. Ledezma E., Apitz-Castro R.: Ajoene the main active compound of garlic (Allium sativum): a new antifungal agent. Rev Iberoam Micol 2006;23(2):75-80.
• 33. Lee S.Y., Shin Y.W., Hahm K.B.: Phytoceuticals: mighty but ignored weapons against Helicobacter pylori infection. J Dig Dis 2008;9(3):129-139.
• 34. Li T., Ito K., Sumi S., Fuwa T., Horie T.: Protective effect of aged garlic extract (AGE) on the apoptosis of intestinal epithelial cells caused by methotrexate. Cancer Chemother Pharmacol 2009;63(5):873-880.
• 35. Miroddi M., Calapai F., Calapai G.: Potential beneficial effects of garlic in oncohematology. Mini Rev Med Chem 2011;11(6):461-472.
• 36. Morihara N., Hayama M., Fujii H.: Aged garlic extract scavenges superoxide radicals. Plant Foods Human Nutr 2011;66(1):17-21.
• 37. Nohara T., Fujiwara Y., Ikeda T., Murakami K., Ono M., Nakano D., Kinjo J.: Cyclic Sulfoxides Garlicnins B2, B3, B4, C2, and C3 from Allium sativum. Chem Pharm Bull 2013;61(7):695-699.
• 38. O’Gara E.A., Maslin D.J., Nevill A.M., Hill D.J.: The effect of simulated gastric environments on the anti-Helicobacter activity of garlic oil. J Applied Micr 2008;104(5):1324-1331.
• 39. Pai M.H., Kuo Y.H., Chiang E.P., Tang F.Y.: S-Allylcysteine inhibits tumour progression and the epithelial- -mesenchymal transition in a mouse xenograft model of oral cancer. Br J Nutr 2011;20:1-11.
• 40. Petrovska B.B., Cekovska S.: Extracts from the history and medical properties of garlic. Pharmacogn Rev 2010;4(7):106-110.
• 41. Rai S.K., Sharma M., Tiwari M.: Inhibitory effect of novel diallyldisulfide analogs on HMG-CoA reductase expression in hypercholesterolemic rats: CREB as a potential upstream target. Life Sci 2009;85(5-6):211-219.
• 42. Ray B., Chauhan N.B., Lahiri D.K.: The “aged garlic extract:” (AGE) and one of its active ingredients S-allyl- -L-cysteine (SAC) as potential preventive and therapeutic agents for Alzheimer’s disease (AD). Current Med Chem 2011;18(22):3306-3313.
• 43. Reinhart K.M., Coleman C.I., Teevan C., Vachhani P., White C.M.: Effects of garlic on blood pressure in patients with and without systolic hypertension: a meta-analysis. Ann Pharmacother 2008;42(12):1766-1771.