The health benefits of garlic (Allium sativum L.) are derived from a wide variety of components and from the different ways it is administered. The known health benefits of garlic include cardiovascular protective effects, stimulation of immune function, reduction of blood glucose level, protection against microbial, viral and fungal infections, as well as anticancer effects. In the present study, it was examined the effects of water extract of A. sativum (WEAS) on the growth of cultured human tumor cells in order to investigate its anti-proliferative mechanism. Treatment of WEAS to tumor cells resulted in the growth inhibition, especially in leukemia cells, which was associated with induction of G2/M arrest of the cell cycle and apoptosis. In order to further explore the critical events leading to apoptosis in WEAS-treated U937 human leukemia cells, the following effects of WEAS on components of the mitochondrial apoptotic pathway were examined: generation of reactive oxygen species (ROS), alteration of the mitochondrial membrane potential (MMP), and the expression changes of Bcl-2 and IAP family proteins. The cytotoxic effect of WEAS was mediated by its induction of apoptosis as characterized by the occurrence of DNA ladders, apoptotic bodies and chromosome condensation in U937 cells. The WEAS-induced apoptosis in U937 cells was correlated with the generation of intracellular ROS, collapse of MMP, activation of caspase-3 and down-regulation of anti-apoptotic proteins. The quenching of ROS generation with antioxidant N-acetyl-L-cysteine conferred significant protection against WEAS-elicited ROS generation, caspase-3 activation, G2/M arrest and apoptosis. In conclusion, the present study reveals that the cellular ROS generation plays a pivotal role in the initiation of WEAS-triggered apoptotic death in U937 cells.

마늘의 저장 중 생리활성과 향미에 중요한 영향을 미치는 성분의 변화를 발표된 논문을 중심으로 정리하여 살펴보았다. 또한 마늘의 냄새를 최소화하고 생리활성을 극대화할 수 있는 기능성식품의 소재개발 타당성을 살펴보기 위하여 열처리(blanching)로 마늘 중의 효소를 모두 불활성화 시킨 후, 이에 마늘로부터 추출한 alliinase를 가하여 반응조건에 따른 alk(en)yl thiosulfinates 생성 및 이들의 분해산물인 휘발성 황함유화합물의 함량변화를 측정하였다. 수확한 마늘의 최종 저장물질로 알려진 -glutamyl-S-alk(en)yl-L-cysteines는 마늘중에 존재하는 -glutamyl-transpeptidase 및 oxidase의 작용에 의하여 감소한 반면 S-alk(en)yl cysteine sulfoxide는 감소한 만큼 증가하였으며, 이는 $-3^{\circ}C$ 및 실온($23^{\circ}C$)에서 보다도 냉장온도($4^{\circ}C$)에서 가장 많이 변화하는 것으로 나타났다. 이러한 감소 및 증가현상은 -glutamyl-S-(2-popenyl)-L-cysteine이 -glutamyl-S-(trans-1-propenyl)-L- cysteine이나 -glutamyl-S-methyl-L-cysteine보다 더 컸다. -glutamyl-S-(2-propen yl)-L-cysteine은 $4^{\circ}C$에서 저장 60일 만에 66%가 감소한 반면 이로부터 생성된 S-(2- popenyl)-L-cysteine sulfoxide는 그 만큼 증가하였다. -glutamyl-S-(trans-1-propenyl)-L-cysteine 및 -glutamyl-S-methyl-L-cysteine도 $4^{\circ}C$에서 150일간 저장한 경우 각각 81% 및 39%가 감소하고, 이들로부터 각각 생성된 S-(trans-1- propenyl)-L-cysteine sulfoxides 및 S-methyl-L-cysteine sulfoxide는 증가하였다. 한편 열처리 마늘에 alliinase를 가하여 함황화합물을 재생성 시킨 결과 8종의 S-alk(en)yl cysteine sulfoxides를 확인할 수 있었다. S-(2-propenyl)-L-cysteine sulfoxide은 전체 thiosulfinates함량의 약 60%를 차지하는 것으로 나타났다. 100, 200, 300 및 400 unit의 alliinase를 첨가하여 15분간 반응시킨 결과 총 thiosulfinates는 생마늘(대조구)에 비하여 각각 37, 68, 77 및 80%가 생성되는 것으로 나타났다. GC/MSD를 이용하여 대조구 및 효소를 첨가하여 반응시킨 시료의 휘발성 향기성분을 분석한 결과 alliinase를 100, 200, 300 및 400 unit 첨가하여 15분간 반응시키면 각각 마늘의 휘발성 향기성분이 25, 36, 66및 76% 씩 재 생성되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 마늘을 이용한 제품개발이나 연구를 할 경우 마늘의 저장조건에 따른 생리활성물질의 분석결과를 근거로 하여 이루어져야 하며, 또한 효소를 이용하여 적절히 반응시키면 마늘 냄새를 $30{\sim}80%$ 범위 내에서 조절이 가능한 것으로 나타났다.

흑마늘의 이화학적 성분의 변화 및 항산화 활성에 대한 연구를 분석한 결과, 흑마늘의 색은 제조공정을 거치면서 L, a 및 b값이 모두 감소하였는데 내부색의 경우 가공 초기에 크게 감소하였다. 수분은 가공 중 계속해서 감소하였고, pH도 점차 산성화되어 가공이 끝난 시료에서 pH $4.22{\pm}0.02$였다. 총 페놀 화합물과 플라보노이드는 1단계시료에 비해 최종단계에서 각각 약 1.9배, 2.6배 증가하였다. Total pyruvate와 thiosulfinate도 비슷한 패턴으로 각각 약 1.6배, 5.8배 증가하였다. 유리당 중 가장 함량이 높은 fructose는 1단계에서는 $1,403.03{\pm}6.24\;mg/100\;g$ 였던 것이 4단계에서는 $2,454.45{\pm}4.20\;mg/100\;g$으로 증가하였으나, 반면에 이당류인 sucrose와 maltose는 흑마늘의 숙성과 더불어 서서히 감소하는 경향이다. 흑마늘의 구성아미노산은 glutamic acid의 함량이 가장 많았고, 다음으로 proline과 aspartic acid였으며, 유리아미노산은 taurine, homocysteine 및 $\delta$-hydroxylysine은 1단계 혹은 2단계 시료에서는 검출되지 않았으나, 2단계 혹은 3단계 이후시료에서 미량 검출되었다. 흑마늘 가공중 물추출물과 에탄올 추출물의 DPPH에 대한 전자공여능은 숙성이 진행될수록, 추출물의 첨가 농도를 높일수록 점차 증가하여 4단계 시료의 $1,000\;{\mu}g/mL$ 농도에서 에탄올 추출물은 $45.63{\pm}0.43%$, 물추출물은 $67.40{\pm}0.21%$로 시험된 시료 중 가장 높은 활성을 보였다. 환원력은 100 및 $500\;{\mu}g/mL$ 농도에서 1, 2단계 시료를 제외한 모든 시료에서 물추출물이 에탄올 추출물 보다 높은 활성을 보였다.