Introduction

Dietary factors play a key role in the development of various human diseases. W różnych kulturach istnieje wiele różnych wzorców żywieniowych, które uważane są za promujące zdrowie człowieka. Pomimo różnic kulturowych, istnieją pewne wspólne cechy zdrowych wzorców żywieniowych. Postrzeganie pokarmów roślinnych jako korzystnej diety jest zalecane przez folklor wielu kultur na przestrzeni wieków.

Czosnek (Allium sativum L.) zyskał reputację w różnych tradycjach jako roślina lecznicza o działaniu profilaktycznym i leczniczym. Niektóre z najwcześniejszych odniesień do tej rośliny leczniczej znaleziono w Aveście, zbiorze świętych pism zoroastryjskich, który został prawdopodobnie skompilowany w szóstym wieku p.n.e. (Dannesteter, 2003 ▶). Czosnek odgrywał również ważną rolę jako lek dla Sumerów i starożytnych Egipcjan. Istnieją pewne dowody na to, że podczas najwcześniejszych Igrzysk Olimpijskich w Grecji czosnek podawano sportowcom w celu zwiększenia wytrzymałości (Lawson i Bauer, 1998 ▶).

Starożytna medycyna chińska i indyjska zalecała czosnek do wspomagania oddychania i trawienia oraz do leczenia trądu i infestacji pasożytniczych (Rivlrn, 1998 ▶).W okresie średniowiecza czosnek odgrywał również ważną rolę w leczeniu różnych chorób. Avicenna (1988) ▶ w swojej znanej książce Al Qanoon Fil Tib (Kanon Medycyny) zalecał czosnek jako związek użyteczny w leczeniu artretyzmu, bólu zębów, przewlekłego kaszlu, zaparć, infestacji pasożytniczych, ukąszeń węży i owadów, chorób ginekologicznych, a także w chorobach zakaźnych (jako antybiotyk). Wraz z nadejściem renesansu zwrócono w Europie szczególną uwagę na zdrowotne właściwości czosnku. Czosnek przyciągnął szczególną uwagę współczesnej medycyny ze względu na powszechne przekonanie o jego wpływie na utrzymanie dobrego stanu zdrowia. W niektórych krajach zachodnich sprzedaż preparatów czosnkowych plasuje się na równi z wiodącymi lekami na receptę. Istnieją istotne dowody epidemiologiczne wskazujące na terapeutyczne i profilaktyczne działanie czosnku. Liczne badania eksperymentalne i kliniczne sugerują wiele korzystnych efektów działania czosnku i jego preparatów. Efekty te zostały w dużej mierze przypisane i) redukcji czynników ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, ii) redukcji ryzyka nowotworów, iii) efektowi antyoksydacyjnemu, iv) efektowi przeciwbakteryjnemu, oraz v) wzmocnieniu detoksykacji obcych związków i hepatoprotekcji (Colín-González, 2012 ▶; Aviello, 2009 ▶). W niniejszym przeglądzie przedstawiono aktualny eksperymentalny i kliniczny stan wiedzy na temat prewencyjnego i terapeutycznego działania czosnku w różnych chorobach.

Czosnek jest rośliną cebulową; dorasta do 1,2 m wysokości. Czosnek jest łatwy w uprawie i może być uprawiany w łagodnym klimacie (rysunek). Istnieją różne rodzaje lub podgatunki czosnku, przede wszystkim czosnek z twardą szyjką i czosnek z miękką szyjką. Allicyna (2-propenetiosulfinian allilu lub tiosulfinian diallilu) jest głównym związkiem bioaktywnym obecnym w wodnym ekstrakcie czosnku lub homogenacie surowego czosnku. Kiedy czosnek jest siekany lub miażdżony, enzym allinaza jest aktywowany i wytwarza allicynę z alliiny (obecnej w nienaruszonym czosnku). Inne ważne związki obecne w homogenacie czosnku to: 1 -propenylowy tiosulfonian allilu, tiosulfonian allilowo-metylowy, (E,Z)-4,5,9-trithiadodeca- l,6,11-triene 9-tlenek (ajoene) oraz y-L-glutamylo-S-alkilo-L-cysteina. Stężenie adenozyny wzrasta kilkakrotnie, gdy homogenat jest inkubowany w temperaturze pokojowej przez kilka godzin.

Innym szeroko badanym preparatem czosnkowym jest ekstrakt z czosnku dojrzałego. Do starzonego ekstraktu czosnkowego zalicza się pokrojony w plasterki wyciągnięty czosnek przechowywany w 15-20% etanolu przez ponad 1,5 roku. Cały ten proces ma powodować znaczną utratę allicyny i zwiększenie aktywności pewnych nowszych związków, takich jak S-allylcysteina, sallylmerkaptocysteina, alliksyna, N-0 -(Ideoxy- D-fructos- 1 -yl)-L-arginina i selen, które są stabilne i mają znaczące działanie antyoksydacyjne. Stosowany w medycynie olej czosnkowy jest najczęściej przygotowywany w procesie destylacji z parą wodną. Destylowany parą wodną olejek czosnkowy składa się z siarczków dialilu, allilu i dimetylu od mono do heksa (Lawson i Bauer, 1998). Z botanicznego punktu widzenia Allium sativum należy do rodziny Lillaceae, wraz z cebulą, szczypiorkiem i szalotką (Iciek i in., 2009 ▶; Lanzotti, 2006 ▶).

Wpływ czosnku na choroby układu sercowo-naczyniowego

Czosnek i jego przetwory zostały szeroko uznane jako środki do zapobiegania i leczenia chorób układu sercowo-naczyniowego. Bogata literatura naukowa wspiera tezę, że spożywanie czosnku ma znaczący wpływ na obniżenie ciśnienia krwi, zapobieganie miażdżycy, obniżenie stężenia cholesterolu i trójglicerydów w surowicy, hamowanie agregacji płytek krwi oraz zwiększenie aktywności fibrynolitycznej (Chan i in., 2013 ▶). Zarówno badania doświadczalne, jak i kliniczne nad różnymi preparatami czosnku wykazują te korzystne efekty sercowo-naczyniowe.

W doświadczeniach in vivo na zwierzętach, dożylne podawanie ekstraktów czosnku powodowało nieznaczne obniżenie zarówno ciśnienia skurczowego, jak i rozkurczowego (Sial i Ahmed, 1982 ▶), a doustne spożycie ekstraktu czosnku u zwierząt z nadciśnieniem przywracało ciśnienie krwi do normalnego poziomu (Chandekar i Jain, 1973 ▶). Kilka badań klinicznych wykazało, że czosnek obniżył ciśnienie krwi u ponad 80% pacjentów cierpiących na wysokie ciśnienie krwi (Auer i in., 1989 ▶; Konig i Scineider, 1986 ▶; Petkov, 1979 ▶; Omar, 2013 ▶; Stabler i in., 2012 ▶). W jednym z badań na 47 pacjentach z nadciśnieniem tętniczym wykazano, że czosnek znacząco obniżył średnie skurczowe ciśnienie krwi o 12 mmHg i średnie rozkurczowe ciśnienie krwi w pozycji leżącej o 9 mmHg w porównaniu z placebo. Autorzy stwierdzili, że czosnek był wolny od skutków ubocznych i nie odnotowano żadnych poważnych powikłań (Auer 1990 ▶).

W innym badaniu, 200 mg sproszkowanego czosnku podawanego trzy razy dziennie, jako dodatek do podstawowej terapii hydrochlorotiazydem-triamterenem, spowodowało średnie obniżenie skurczowego ciśnienia krwi o 10-11 mmHg i rozkurczowego ciśnienia krwi o 6-8 mmHg w porównaniu z placebo (Kandziora 1988 ▶). Dane te są jednak niewystarczające do stwierdzenia, czy czosnek zapewnia przewagę terapeutyczną w porównaniu z placebo w zakresie zmniejszenia ryzyka zachorowalności na choroby układu sercowo-naczyniowego u pacjentów z rozpoznanym nadciśnieniem tętniczym (Stabler i in., 2012 ▶).

Zasugerowano, że mechanizm działania przeciwnadciśnieniowego czosnku wynika z jego działania podobnego do prostaglandyn, które zmniejszają obwodowy opór naczyniowy (Rashid i Khan, 1985 ▶). Wyciąg z dojrzałego czosnku był lepszy od placebo w obniżaniu skurczowego ciśnienia krwi u pacjentów cierpiących na niekontrolowane nadciśnienie. Dawka 240-960 mg ekstraktu z wiekowego czosnku zawierająca 0,6-2,4 S-allilcysteiny znacząco obniżyła ciśnienie krwi o około 12 mmHg w ciągu 12 tygodni (Ried i in., 2013a ▶).

Podawanie czosnku szczurom cierpiącym na hipercholesterolemię, wywołaną dietą wysokocholesterolową, znacząco obniżyło stężenie cholesterolu, trójglicerydów i LDL w surowicy, ale nie miało wpływu na stężenie HDL w surowicy (Kamanna i Chandrasekhara, 1982 ▶). W eksperymentach in vitro podawanie czosnku hamowało utlenianie LDL i zwiększało HDL, co może być jednym z mechanizmów ochronnych korzystnego wpływu czosnku na zdrowie układu sercowo-naczyniowego (Rahman i Lowe, 2006 ▶). Długotrwałe stosowanie czosnku i jego preparatów w eksperymentalnej miażdżycy wywołanej dietą wysokocholesterolową, wykazało 50% redukcję zmian miażdżycowych, szczególnie w aorcie (Jain, 1977 ▶). W większości badań nad wpływem czosnku i jego preparatów na obniżenie poziomu lipidów u ludzi opisywano znaczące zmniejszenie stężenia cholesterolu i triglicerydów w surowicy (Gardner i in., 2001 ▶; Ziaei i in., 2001 ▶). Przeprowadzono metaanalizę obejmującą 39 badań pierwotnych dotyczących wpływu 2-miesięcznego podawania preparatów czosnku na stężenie cholesterolu całkowitego, cholesterolu lipoprotein o małej gęstości, cholesterolu lipoprotein o dużej gęstości i triglicerydów (Ried i wsp., 2013b ▶). Wyniki sugerują, że czosnek jest skuteczny w redukcji całkowitego cholesterolu w surowicy o 17±6 mg/dL i cholesterolu lipoprotein o niskiej gęstości o 9 ± 6 mg/dL u osób z podwyższonym poziomem cholesterolu całkowitego (>200 mg/dL). Zmniejszenie stężenia cholesterolu całkowitego w surowicy o 8% ma znaczenie kliniczne i wiąże się z 38% zmniejszeniem ryzyka zdarzeń wieńcowych w wieku 50 lat. Poziom cholesterolu lipoprotein o dużej gęstości uległ jedynie niewielkiej poprawie, a stężenie triglicerydów nie uległo istotnej zmianie. Czosnek był bardzo dobrze tolerowany we wszystkich badaniach i wiązał się z minimalnymi działaniami niepożądanymi.

W wyniku tej metaanalizy stwierdzono, że czosnek powinien być rozważany jako alternatywna opcja o wyższym profilu bezpieczeństwa niż konwencjonalne leki obniżające poziom cholesterolu u pacjentów z nieznacznie podwyższonym poziomem cholesterolu (Ried i in., 2013b ▶). Jednak w kilku badaniach z zastosowaniem sproszkowanego czosnku, charakteryzującego się niską wydajnością allicyny, nie wykazano efektów obniżających stężenie lipidów (Lutomski, 1984 ▶; Luley et al., 1986 ▶). Sugeruje się, że różne osoby mogą mieć różne reakcje na czosnek, dlatego czosnek może być bardziej korzystny dla niektórych określonych grup (Zeng i in., 2013).

Prewencyjny wpływ czosnku na miażdżycę przypisuje się jego zdolności do zmniejszania zawartości lipidów w błonie tętniczej. Allicyna, S-allyl cysteina, obecna w ekstrakcie z czosnku dojrzałego oraz diallyldi-sulfid, obecny w olejku czosnkowym są związkami aktywnymi odpowiedzialnymi za działanie przeciwmiażdżycowe (Gebhardt i Beck, 1996 ▶; Yu-Yah i Liu, 2001 ▶). Aktywność fibrynolityczna osocza u zwierząt, która była obniżona przy podawaniu cholesterolu, była znacznie zwiększona, gdy dieta ta była uzupełniona czosnkiem (Mirhadi i in., 1993 ▶).

W kilku badaniach na ludziach dotyczących aktywności fibrynolitycznej osocza stwierdzono, że czosnek zwiększał aktywność fibrynolityczną u osób zdrowych, jak również u pacjentów z ostrym zawałem serca (Bordia i in., 1998 ▶). Wykazano, że wstępna terapia czosnkiem znacząco hamowała wewnątrzkomórkową mobilizację Ca2+, syntezę tromboksanu-A2 (silnego agregatora płytek krwi) i chroniła przed trombocytopenią indukowaną podaniem kolagenu lub arachidonianu u królików.

Obserwacje te wskazują, że czosnek może być korzystny w zapobieganiu zakrzepicy. Wykazano również, że czosnek hamuje adhezję lub agregację płytek krwi w badaniach na ludziach. Wykazano, że dojrzały ekstrakt czosnku hamował wiązanie płytek aktywowanych ADP do unieruchomionego fibrynogenu. Sugerowało to, że dojrzały wyciąg z czosnku hamował agregację płytek krwi poprzez hamowanie receptora GPIIb/IIIa i wzrost cAMP (Allison i in., 2012 ▶). Ponadto stwierdzono, że czosnek zmniejsza ryzyko wystąpienia choroby okluzyjnej tętnic obwodowych, lepkości osocza i niestabilnej dławicy piersiowej oraz zwiększa elastyczność naczyń krwionośnych i perfuzję kapilarną (Sumiyoshi i Wargovich, 1990 ▶).

Siedemdziesięciu ośmiu pacjentów z chorobą okluzyjną tętnic obwodowych randomizowano do otrzymywania czosnku lub placebo. Dawka czosnku wynosiła 400 mg doustnego standaryzowanego proszku czosnkowego dwa razy dziennie. Do badania włączono zarówno mężczyzn, jak i kobiety w wieku od 40 do 75 lat. Po dwunastu tygodniach leczenia, odległość chodzenia bez bólu zwiększyła się podobnie u osób otrzymujących czosnek lub placebo. Nie było również różnicy w zmianach ciśnienia krwi, częstości akcji serca i różnicy ciśnień między ciśnieniem w kostce a ciśnieniem ramiennym. Nie zaobserwowano żadnych poważnych skutków ubocznych, chociaż więcej osób przyjmujących czosnek (28%) niż placebo (12%) skarżyło się na wyczuwalny zapach czosnku. Wskazuje to, że jakakolwiek poprawa objawów choroby okluzyjnej tętnic obwodowych dzięki czosnkowi może wymagać dłuższego leczenia i obserwacji niż w tym badaniu (Jepson i in., 2000 ▶).

Antynowotworowe działanie czosnku

Wiele badań in vitro i in vivo sugeruje możliwe działanie przeciwnowotworowe preparatów czosnkowych i ich odpowiednich składników. Stwierdzono, że czosnek zawiera dużą liczbę silnych związków bioaktywnych o właściwościach przeciwnowotworowych, głównie pochodnych allisulfidowych. Różne pochodne czosnku modulują coraz większą liczbę mechanizmów molekularnych w kancerogenezie, takich jak tworzenie adduktów DNA, mutageneza, wymiatanie wolnych rodników, proliferacja i różnicowanie komórek oraz angiogeneza. Tempo wzrostu komórek nowotworowych jest zmniejszane przez czosnek, z blokadą cyklu komórkowego, która występuje w fazie G2/M (Capasso, 2013 ▶). W 1990 roku U.S. National Cancer Institute zainicjował program Designer Food Program, aby określić, które pokarmy odgrywały ważną rolę w zapobieganiu nowotworom (Dahanukar i Thatte, 1997 ▶). Doszli oni do wniosku, że czosnek może być najsilniejszym pokarmem o właściwościach zapobiegających nowotworom. Czosnek wykazuje różnorodne działanie przeciwnowotworowe, w tym hamowanie wzrostu komórek nowotworowych i działanie chemoprewencyjne. U gryzoni stwierdzono, że czosnek i jego składniki hamują rozwój chemicznie indukowanych guzów wątroby (Kweon i in., 2003 ▶), okrężnicy (Knowles i Milner, 2003 ▶), prostaty (Hsing i in., 2002 ▶), pęcherza moczowego (Lau i in., 1986 ▶), gruczołu sutkowego (Amagase i Milner, 1993 ▶), przełyku (Wargovich i in., 1988 ▶), płuc (Sparnins i in., 1986 ▶), skóry (Nishino i in., 1989 ▶) i żołądka (Wattenberg i in., 1989 ▶) zarówno w badaniach na gryzoniach, jak i na ludziach. Trisulfid diallilu (DATS), organiczny związek siarki wyizolowany z czosnku, wykazał aktywność przeciwnowotworową zarówno w badaniach in vitro, jak i in vivo. Cytotoksyczność DATS w stosunku do komórek nabłonka gruczołu krokowego uległa zmniejszeniu w przeciwieństwie do komórek nowotworowych PC-3 (Borkowska, 2013 ▶).

Prawdopodobne mechanizmy antyrakotwórcze czosnku i jego składników mogą obejmować hamowanie aktywacji kancerogenów (Amagase i Milne, 1993 ▶▶), wzmocnienie detoksykacji (Sumiyoshi i Wargovich, 1990 ▶▶), wydalania (Tadi i wsp., 1991a ▶▶) oraz ochronę DNA przed aktywowanymi kancerogenami (Tadi i wsp., 1991b ▶▶). Ponadto, DATS zmniejszył masę guza i liczbę komórek mitotycznych w obrębie guzów. DATS zmniejszał mitozę w guzach, zmniejszał aktywność deacetylazy histonowej, zwiększał acetylację H3 i H4, hamował progresję cyklu komórkowego oraz zmniejszał markery pro-nowotworowe (survivin, Bcl-2, c-Myc, mTOR, EGFR, VEGF) (Wallace i wsp., 2013 ▶). Stwierdzono, że składniki czosnku blokują kowalencyjne wiązanie kancerogenów z DNA, zwiększają degradację kancerogenów, mają właściwości antyoksydacyjne i zmiatające wolne rodniki, regulują proliferację komórek, apoptozę i odpowiedzi immunologiczne. Wykazano, że Ajoene, rozpuszczalny w oleju czosnkowym związek bogaty w siarkę i naturalny związek pochodzący z czosnku, indukuje apoptozę w komórkach białaczkowych, jak również w innych komórkach krwi pacjentów z białaczką. Ajoene indukował apoptozę w ludzkich komórkach białaczkowych poprzez stymulację produkcji nadtlenku, aktywację aktywności kaspazy-3-podobnej i kaspazy-8. Czosnek synergizuje działanie kwasu eikozapentaenowego, supresora raka piersi, i antagonizuje działanie kwasu linolowego, czynnika wzmacniającego raka piersi (Tsubura i in., 2011 ▶).

Antyproliferacyjna aktywność ajoenu została wykazana przeciwko panelowi ludzkich linii komórkowych nowotworów (Li et al., 2002 ▶). Co więcej, allicyna hamuje proliferację ludzkich komórek raka sutka, endometrium i okrężnicy. Zahamowaniu wzrostu towarzyszy akumulacja komórek w fazie WIG1 i G2lM cyklu komórkowego. Tym samym allicyna jest również odpowiedzialna za antyproliferacyjne działanie pochodnych czosnku. Siarczek diallilu i disiarczek diallilu, hamują aktywność N-acetylotransferazy aryloaminy i 2-aminofluorenu-DNA w komórkach ludzkiej białaczki promielocytowej (Lin i in., 2002 ▶). Sugerowano zmniejszenie ryzyka wystąpienia niektórych nowotworów złośliwych poprzez spożywanie roślin wzbogaconych w selen, takich jak czosnek (Finley, 2003 ▶). DATS hamował wzrost komórek ludzkiego czerniaka A375 i komórek raka podstawnokomórkowego poprzez zwiększanie poziomu wewnątrzkomórkowych reaktywnych form tlenu i uszkodzeń DNA oraz poprzez indukowanie stresu retikulum endoplazmatycznego i apoptozy pośredniczonej przez mitochondria (Wang i in., 2012 ▶).

Cukrzyca

Mimo że badania eksperymentalne wykazały wyraźne działanie hipoglikemizujące czosnku, wpływ czosnku na poziom glukozy we krwi u ludzi jest nadal kontrowersyjny. Wiele badań wykazało, że czosnek może obniżać poziom glukozy we krwi u zwierząt chorych na cukrzycę. Czosnek był skuteczny w obniżaniu poziomu glukozy we krwi w cukrzycy wywołanej streptozotocyną, jak również alloksanem u szczurów i myszy (Sheela i in., 1995 ▶; Ohaeri, 2001 ▶). Wykazano krótkotrwałe korzyści ze stosowania czosnku na dyslipidemię u pacjentów z cukrzycą (Ashraf i in., 2005 ▶). Czosnek znacząco zmniejszył stężenie cholesterolu całkowitego i cholesterolu LDL w surowicy i umiarkowanie podniósł stężenie cholesterolu HDL w porównaniu z placebo u pacjentów z cukrzycą (Ashraf i in., 2005 ▶). S-allyl cysteina, bioaktywny składnik pochodzący z czosnku, przywracał funkcje erekcyjne u szczurów z cukrzycą, zapobiegając powstawaniu reaktywnych form tlenu poprzez modulację ekspresji podjednostki oksydazy NADPH (Yang i in., 2013 ▶).

Terapia metforminą i czosnkiem u pacjentów z cukrzycą przez 12 tygodni zmniejszała stężenie glukozy we krwi na czczo (FBG), ale procentowa zmiana FBG była bardziej znacząca w przypadku metforminy uzupełnionej czosnkiem niż samej metforminy (Kumar et al., 2013 ▶). Przewlekłe podawanie ekstraktów z czosnku wykazało znaczący spadek poziomu glukozy we krwi. Jednak niektóre inne badania wykazały brak zmian poziomu glukozy we krwi po tym u ludzi. Dlatego należy dokładniej zbadać rolę czosnku u pacjentów z cukrzycą (Banejee i Maulik, 2002 ▶). Korzystny wpływ czosnku na cukrzycę przypisuje się głównie obecności lotnych związków siarki, takich jak alliina, allicyna, disiarczek diallilu, trisiarczek diallilu, siarczek diallilu, S-allil cysteina, ajoen i merkaptan allilu. Wyciągi z czosnku okazały się skuteczne w zmniejszaniu insulinooporności (Padiya i Banerjee, 2013 ▶).

Wpływ czosnku na chemicznie indukowaną hepatotoksyczność

Wiele badań wykazało, że czosnek może chronić komórki wątroby przed niektórymi czynnikami toksycznymi. Acetaminofen jest wiodącym lekiem przeciwbólowym i przeciwgorączkowym stosowanym w wielu krajach. Wiadomo, że jego przedawkowanie powoduje hepatotoksyczność i nefrotoksyczność u ludzi i gryzoni. Chociaż ponad 90% acetaminofenu jest przekształcane w koniugaty siarczanowe i glukuronidowe i wydalane z moczem, niewielka część jest metabolizowana przez różne enzymy wątrobowe (Patten i in., 1993 ▶). To może arylować krytyczne białka komórkowe i powodować toksyczność. Wykazano, że czosnek chroni przed hepatotoksycznością wywołaną acetaminofenem. Gentamycyna również wywołuje uszkodzenie wątroby, co objawia się podwyższeniem enzymów markerów uszkodzenia wątroby (transaminazy asparaginianowej i aminotransferazy alaninowej) oraz obniżeniem poziomu albumin w osoczu. Włączenie do diety sproszkowanego czosnku chroni szczury przed hepatotoksycznością wywołaną gentamycyną, poprawia status antyoksydacyjny i moduluje stres oksydacyjny (Ademiluyi et al., 2013 ▶). Ponadto, czosnek łagodził efekt hepatotoksyczności azotanów u szczurów. Ekstrakt z czosnku może zmniejszać peroksydację lipidów i wzmacniać system obrony antyoksydacyjnej (El-Kott, 2012 ▶).

Przeciwbakteryjne działanie czosnku

Czosnek był używany od wieków w różnych społeczeństwach do zwalczania chorób zakaźnych. Historycznie uważa się, że Ludwik Pasteur po raz pierwszy opisał antybakteryjne działanie czosnku w 1858 r., chociaż nie ma dostępnych danych na ten temat. Ostatnio udowodniono, że czosnek jest skuteczny w zwalczaniu wielu bakterii gram-dodatnich, gram-ujemnych i kwasoopornych. Należą do nich Salmonella, Escherichia coli (Adler i Beuchat, 2002 ▶), Pseudomonas, Proteus, Staphylococcus aureus (Cavallito, 1944 ▶), Escherichia coli, Salmonella (Johnson i Vaughn, 1969 ▶), Klebsiella (Jezowa i Rafinski, 1966 ▶), Micrococcus, Bacillus subtulis (Sharma et al., 1977 ▶), Clostridium (De Witt et al., 1979 ▶), Mycobacterium (Delaha i Garagusi, 1985 ▶) i Helicobacter (O’Gara et al., 2000 ▶). Udokumentowano, że czosnek wywiera zróżnicowane działanie hamujące pomiędzy korzystną mikroflorą jelitową a potencjalnie szkodliwymi enterobakteriami (Ress i in., 1993 ▶).

Aktywność przeciwbakteryjna czosnku jest powszechnie przypisywana allicynie. Wiadomo, że allicyna ma aktywność modyfikującą sulfhydryl (Wills, 1956 ▶) i jest zdolna do hamowania enzymów sulfhydrylowych. Cysteina i glutation przeciwdziałają tiolacyjnej aktywności allicyny. Wykazano, że wyciąg z czosnku i allicyna działają bakteriostatycznie na niektóre enterokoki oporne na wankomycynę. Zaobserwowano synergizm hamujący, gdy stosowano je w połączeniu z wankomycyną (Jonkers i in., 1999 ▶). Uważa się, że allicyna modyfikuje grupy sulfhydrylowe na enzymach transpozonu TN1546, który koduje oporność na wankomycynę, zwiększając wrażliwość na wankomycynę.

W badaniu in vitro wykazano antybakteryjne działanie różnych stężeń ekstraktu z czosnku wobec mikrobioty ludzkiej płytki nazębnej (Houshmand i in., 2013 ▶). Wykazano synergizm pomiędzy ciprofloksacyną a ekstraktem z czosnku, ale nie pomiędzy ampicyliną a ekstraktami z czosnku (Zain al-abdeen et al., 2013 ▶). Sugeruje się, że ząbki czosnku i kłącza imbiru, ekstrahowane 95% etanolem, wykazują aktywność przeciwbakteryjną wobec wielolekowych patogenów klinicznych i mogą być stosowane w profilaktyce lekoopornych chorób bakteryjnych. Pseudomonas aeruginosa był najbardziej wrażliwym zarazkiem na tę mieszaninę (Karuppiah i Rajaram, 2013 ▶). Czosnek sugeruje się również jako leczenie wielolekoopornej gruźlicy (Dini et al., 2011 ▶).

Właściwości przeciwpierwotniakowe

Wiele badań wykazało, że ekstrakt był skuteczny przeciwko wielu pierwotniakom, w tym Candida albicans (Lemar et al., 2002 ▶), Scedosporium prolificans (Davis et al., 2003 ▶), tinea pedis (Ledezma et al., 2000 ▶), Opalina ranarum, Balantidium entozoon, Entamoeba histolytica, Trypanosomes, Leishmania, Leptomonas i Crithidia (Reuter et al., 1966 ▶).

Z uwagi na występowanie nieprzyjemnych objawów ubocznych i narastającą oporność na syntetyczne środki farmakologiczne, czosnek został zalecony do leczenia giardiazy. Aktywność hamującą czosnku na giardie odnotowano przy użyciu surowego ekstraktu w stężeniu 25 pg/mlL, a dawkę śmiertelną ustalono na około 50 pg/mL. Zachęcony tymi wynikami przeprowadzono badania kliniczne na pacjentach z giardiami (Soffar i Mokhtar, 1991 ▶). Czosnek został uznany za lek przeciwgardłowy, usuwając objawy u wszystkich pacjentów w ciągu 24 godzin i całkowicie usuwając wszelkie oznaki giardiazy z kału w ciągu 72 godzin przy dawce 1 mg/mL dwa razy dziennie wodnego ekstraktu lub 0,6 mg/mL komercyjnie przygotowanych kapsułek czosnkowych. Obliczenia in vitro nie były możliwe, ponieważ pracownicy nie mogli hodować pierwotniaków in vitro. Zasugerowano, że allicyna, ajoen i organosulfidy z czosnku są skutecznymi związkami przeciw pierwotniakom.

Właściwości przeciwgrzybicze

Antyfigencja przeciwgrzybicza została po raz pierwszy stwierdzona w 1936 r. przez Schmidta i Marquardta podczas pracy z kulturami epidermofitów (Lemar et al., 2002 ▶). Wiele grzybów jest wrażliwych na działanie czosnku, w tym Candida (Yousuf, 2011 ▶▶), Torulopsis, Trichophyton, Cryptococcus (Fromtling i Bulmer, 1978), Aspergillus (Hitokoto i in., 1980 ▶▶), Trichosporon i Rhodotorula (Tansey i Appleton, 1975 ▶▶). Wykazano, że ekstrakty z czosnku zmniejszają pobór tlenu (Szymona, 1952 ▶), zmniejszają wzrost organizmu, hamują syntezę lipidów, białek i kwasów nukleinowych (Adetumbi i in., 1986 ▶) i uszkadzają błony (Ghannoum, 1988 ▶).

Próbka czystej allicyny okazała się być przeciwgrzybicza. Usunięcie allicyny z reakcji przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem zmniejszyło aktywność przeciwgrzybiczą (Hughes i Lawson, 1991 ▶). Aktywność zaobserwowano również w przypadku składników czosnku, trisulfidu diallilu, przeciwko kryptokokowemu zapaleniu opon mózgowych (Cai, 1991 ▶), ajoenu i przeciwko Aspergillus (Yoshida et al., 1987 ▶). Tiol zmniejszał aktywność, co sugeruje blokowanie oksydacji tiolowej przez allicynę. Uważa się, że zahamowanie aktywności oddechowej wynika z zahamowania dehydrogenazy bursztynianowej. Adhezja Candida jest również znacznie zmniejszona w obecności ekstraktu czosnku (Ghannoum, 1990 ▶). Ponownie, efekt ten jest zmniejszony przez dodanie związków tiolowych. Dodanie ajoenu do niektórych mieszanek wzrostowych grzybów, w tym Aspergillus niger, C. albicans i Paracoccidiodes, spowodowało zahamowanie wzrostu przy stężeniach niższych niż w przypadku allicyny. Badania z użyciem dojrzałego ekstraktu czosnku (bez allicyny lub składników pochodnych allicyny) nie wykazały aktywności przeciwgrzybiczej in vitro. Jednak po podaniu go zainfekowanym myszom, liczba widocznych organizmów została zredukowana nawet o 80% (Tadi i in., 1991a ▶).

Doniesiono, że czosnek wykazywał działanie przeciwgrzybicze w stosunku do dwóch gatunków, patogenu przenoszonego drogą powietrzną Botrytis cinerea i Trichoderma harzianum (Lanzotti i in., 2012 ▶). Większą satysfakcję ze stosowania czosnku niż nystatyny zgłaszali pacjenci z zapaleniem jamy ustnej w protezach zębowych (Bakhshi i in., 2012 ▶).

Właściwości antywirusowe

W porównaniu z działaniem przeciwbakteryjnym czosnku, bardzo niewiele prac poświęcono badaniom nad jego właściwościami antywirusowymi. Nieliczne badania donoszą, że ekstrakt z czosnku wykazuje aktywność in vitro wobec grypy A i B (Fenwick i Hanley, 1985 ▶), cytomegalowirusa (Meng i in., 1993 ▶; Nai-Lan i in., 1993 ▶), rinowirusa, HIV, wirusa herpes simplex 1 (Tsai i in., 1985 ▶), wirusa herpes simplex 2 (Weber i in., 1992 ▶), wirusowego zapalenia płuc i rotawirusa. Allicyna, trisulfid dialilu i ajoen wykazały swoją aktywność (Hughes i in., 1989 ▶; Weber i in., 1992 ▶).

W przypadku HIV uważa się, że ajoen działa poprzez hamowanie procesów zależnych od integryn (Tatarintsev et al., 1992 ▶). Alkohol allilowy i disiarczek diallilu również okazały się skuteczne wobec komórek zakażonych HIV (Shoji et al., 1993 ▶). Nie zaobserwowano aktywności allicyny lub S-allilocysteiny. Wydaje się, że tylko allicyna i substancje pochodne allicyny są aktywne. Korzystne efekty działania wyciągu z czosnku sprawiają, że jest on przydatny w medycynie. Nie ma wystarczającej liczby badań klinicznych dotyczących wpływu czosnku na zapobieganie lub leczenie przeziębienia. Jedno badanie sugeruje, że czosnek może zapobiegać przeziębieniom, ale potrzeba więcej badań, aby potwierdzić to odkrycie. W badaniu tym 146 uczestników zostało losowo przydzielonych do codziennego przyjmowania suplementu czosnku (zawierającego 180 mg allicyny) lub placebo przez 12 tygodni.

Badanie wykazało 24 przypadki przeziębienia w grupie z czosnkiem w porównaniu z 65 w grupie placebo, co skutkowało mniejszą liczbą dni choroby w grupie z czosnkiem w porównaniu z grupą placebo. Wydaje się jednak, że twierdzenia o skuteczności czosnku w leczeniu przeziębienia opierają się w dużej mierze na dowodach niskiej jakości (Lissiman i in., 2012 ▶). W wielu krajach stosuje się ekstrakt z czosnku w leczeniu klinicznym, ale należy w pełni zwrócić uwagę na niepożądane działania czosnku po długotrwałym podawaniu. Mimo że przeprowadzono wiele badań nad czosnkiem i jego pochodnymi, dokładny mechanizm biologiczny ekstraktu z czosnku nadal nie został wyjaśniony.