Auf natürlichen Wege entsteht Allicin, wenn Knoblauchzehen zerschnitten oder gepreßt werden. Dabei reagieren zwei Komponenten des Knoblauch, Alliin und das Enzym Alliinase miteinander. Allicin schützt die Pflanze vor Bodenparasiten und Pilzen und ist auch verantwortlich für den scharfen Geruch.

Nun ist es am Weizmann Institute mit einer neuen Methode gelungen reines Allicin in großen Mengen herzustellen. Zunächst wird der Vorgänger – Alliin – chemisch synthetisiert, dann eine modifizierte Form des natürlichen Enzyms – Alliinase – dem reinen Allicin zugefügt.

Das halb-synthetische Allicin kann über Monate aufbewahrt werden, ohne seine Effektivität zu verlieren. Im Gegensatz dazu verliert der Naturstoff seine vorteilhaften Eigenschaften innerhalb von Stunden, da er sofort mit anderen Bestandteilen des Knoblauchs zu reagieren beginnt, sobald die Zehe zerquetscht ist.

Ein Patent für die Produktion von reinem Allicin wurde schon vom Yeda Research and Development Co. beantragt, dem für Technologietransfer zuständigen Zweig des Weizmann Institutes. Auch einige Firmen haben bereits ihr Interesse an einem Einsatz der Methode im kommerziellen Bereich und für klinische Tests kundgetan.

Die neue Methode ermöglichte verschiedene Untersuchungen über die Wirkung von Allicin. Zum einen ging es dabei um die antimikrobiellen Eigenschaften des Knoblauch, zum anderen um seine Rolle bei der Vorbeugung gegen Arterienverkalkung

In der Oktoberausgabe der American Society for Microbiology’s Antimicrobial Agents and Chemotherapy berichten die Wissenschaftler vom Weizmann Institute darüber, wie Knoblauch die Abwehr von Infektionen unterstützt. Ihre Ergebnisse unterstützen die Vorstellung, daß es sich beim Knoblauch um eine großartige (wenn auch stark riechende) antimikrobiell wirkende Pflanze handelt, welche eine ungewöhnlich große Vielfalt von infektiösen Organismen unschädlich machen kann. Eine zweite Studie wird demnächst in Biochimica Biophysica Acta (BBA) erscheinen und beschäftigt sich mit der Rolle von Allicin bei der Prävention von Gefäßkrankheiten.

Die Forscher vermuten hinter beiden Eigenschaften den gleichen molekularen Mechanismus: die Hemmung verschiedener Enzyme durch Allicin.

Für die antimikrobielle Wirkung ist die Hemmung von Cystein-Proteinasen und Alkohol-Dehydrogenasen entscheidend. Während Cystein-Proteinasen es den infektiösen Organismen ermöglicht, andere Zellen anzugreifen und zu schädigen, sind Alkohol-Dehydrogenasen wichtig für Ihren eigenen Stoffwechsel und ihr Überleben.

Diese beiden Enzym-Gruppen finden sich in verschiedenen infektiösen Organismen, wie Bakterien, Pilzen und Viren. Daher kann aufgrund der neuen Forschungsergenisse angenommen werden, daß Allicin tatsächlich ein Breitband-Antibiotikum darstellt. Besonders wertvoll mag diese Erkenntnis auch im Hinblick auf die zunehmende Resistenz von Bakterien gegen Antibiotika erscheinen. Nach Meinung der Forscher ist es unwahrscheinlich, daß Bakterien eine Resistenz gegen Allicin aufbauen, da davon auch für ihre eigene Aktivität notwendigen Enzyme betroffen wären.

Die Rolle des Knoblauch bei der Prävention von Gefäßkrankheiten liegt wahrscheinlich in der Blockierung von Enzymen begründet, welche an der Cholesterin-Synthese mitwirken. Allicin reagiert mit einer der wichtigsten Komponenten der entsprechenden Enzyme, der Sulfhydryl-Gruppe. Durch die Modifikation der Sulfhydryl-Gruppen der Enzyme könnte die Produktion des arterienverstopfenden Cholesterins verhindert werden.

"Es wird vermutet, daß Knoblauch den Spiegel gesundheitsschädlichen Cholesterins senkt, und unsere Studie bietet eine mögliche Erklärung, wie dies geschehen könnte," sagte Prof. Wilchek. "Jedenfalls ist noch mehr Forschung notwendig, um zu klären, welche Rolle Allicin beim Schutz vor Arteriosklerose vielleicht spielt."

Die Beantwortung dieser Frage wird dadurch noch schwieriger, daß die Hemmung von Enzymen mit Sulfhydryl-Gruppen manchmal auch gesundheitsschädlich sein könnte. Teilweise enthalten Enzyme, die für lebensnotwendige Prozesse benötigt werden, Sulfhydryl-Gruppen. Allerdings sind menschliche Zellen – anders als die meisten Bakterien – durch Moleküle geschützt, die dabei helfen, einen geeigneten Sulfhydryl-Spiegel aufrecht zu erhalten.

Ein weiterer Effekt von Allicin könnte seine Wirkung als Antioxidationsmittel sein. Diese fangen freie Radikale ab, die vermutlich zu Tumorwachstum, Arterosklerosis, Alterung und anderen gesundheitsschädlichen Prozessen führen.

Die Studien wurden geleitet von den Professoren David Mirelman und Meir Wilchek (Weizmann Institute’s Biological Chemistry Department). Sie erfolgten in Zusammenarbeit mit den weiteren Mitarbeitern der Abteilung Dr. Serge Ankri, Dr. Talia Miron und Dr. Aharon Rabinkov und mit Prof. Lev Weiner und Dr. Leonid Konstantinovski (Organic Chemistry Department).

Artikel in Spektrum der Wissenschaft zum Thema Knoblauchwirkstoffe:

Eric Block: Die Chemie von Knoblauch und Zwiebeln, Spektrum der Wissenschaft 5/1985, Seite 66-77