菜刀与杵臼：中华传统文化中的抗菌智慧

作者：周通

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蒜与刀

古代，蒜分两种：中国原产的为小蒜，从西域引种的为大蒜。 在南北朝时期，医药学家陶弘景指出“今人谓葫为大蒜，谓蒜为小蒜，以其气类相似也。” 明代医药学家李时珍也在《本草纲目》中记载“中国初惟有此，后因汉人得胡蒜于西域，遂呼此为小蒜以别之”。 当今中药里和我们日常食用的大蒜是百合科葱属植物蒜 Allium sativum的鳞茎。

春夏采收，阴干备用。

大蒜的食用药用历史颇早，在《尔雅正文》中有记载如下传说故事：

黄帝登嵩山，食芋中毒，得蒜及解。

然而近日，蒜与刀的关系再一次进入大众视野。刀能不能拍蒜，还要看为什么要拍蒜，而不仅仅是切蒜。

切、拍、捣

切蒜仅仅机械破碎了二维有限的细胞数目，而拍蒜通过震荡和挤压，造成细胞在三维空间中的撕裂，破碎的细胞数量更多，释放的大蒜汁液更多。 但每次拍击，扁平的刀面与菜板之间容易形成空隙，难以充分破碎。更高效的捣蒜，能够通过半封闭弧形空间锁住蒜瓣，杵与臼的捣碾配合快速将蒜瓣挤爆，彻底释放全部细胞汁液。

唐代的杵臼

广谱抗菌汁液

从1674年列文虎克发明显微镜后，微生物才有机会正式进入人们的认知。而人类与致病菌的对抗也更加具象。

Louis Pasteur在1858年报道了大蒜的抗菌活性。

Uchida等人在1975年对大蒜的抗菌特征进行了阶段性综述： Cavallito在1944年报道大蒜具有强烈的抗菌活性。 Stoll等人在1948年证实大蒜素（Allicin）的存在。 而大蒜素受培养条件、提取方法等影响在不同大蒜及其部位的分布均有差别，但最终再次证实大蒜素对结核分枝杆菌、革兰氏阳性和阴性细菌以及一些真菌具有广谱抗性。

波士顿医院Farbman医生等人在1993年通过大蒜提取液对多种菌株均具有抗菌活性。

大蒜素是一类有机硫化合物。 Lu等人在2011年使用了傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱和电子显微镜研究大蒜浓缩物和大蒜衍生的有机硫化合物对空肠弯曲菌（Campylobacter jejuni）的抗菌作用。

左图为对照组，右图为处理组。

Bhatwalkar等人在2021年综述了大蒜抗菌活性特征。

大蒜中存在的主要有机硫化合物

大蒜有机硫化合物主要通过两种机制发挥其抗菌活性： (i) 有机硫化合物与硫高度反应，有能力与包括酶在内的蛋白质的自由巯基形成二硫键。二硫键的形成使酶失去活性，导致细菌的死亡。 (ii) 有机硫化合物与细菌的细胞膜相互作用。这种相互作用损害了细菌的细胞膜的完整性，导致细胞内容的泄漏，从而导致死亡。此外，人们还认为大蒜有机硫化合物会干扰蛋白质的生产、DNA的复制，并改变基因表达。

大蒜有机硫化合物的作用机制图解

感慨

所以一把刀如果不能拍蒜将是多大的遗憾？！ 白白浪费了天然的抗菌剂，菜板子都不会愿意的。

参考资料

Pasteur, L. (1858). Mémoire sur la fermentation de l'acide tartrique.

Uchida, Y., Takahashi, T., & Sato, N. (1975). The characteristics of the antibacterial activity of garlic (author's transl). The Japanese journal of antibiotics, 28(4), 638-642.

Farbman, K. S., Barnett, E. D., Bolduc, G. R., & Klein, J. O. (1993). Antibacterial activity of garlic and onions: a historical perspective. The Pediatric infectious disease journal, 12(7), 613.

Lu, X., Rasco, B. A., Jabal, J. M., Aston, D. E., Lin, M., & Konkel, M. E. (2011). Investigating antibacterial effects of garlic (Allium sativum) concentrate and garlic-derived organosulfur compounds on Campylobacter jejuni by using Fourier transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, and electron microscopy. Applied and environmental microbiology, 77(15), 5257-5269.

Bhatwalkar, S. B., Mondal, R., Krishna, S. B. N., Adam, J. K., Govender, P., & Antibacterial properties of organosulfur compounds of garlic (Allium sativum). Frontiers in Microbiology, 12.