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大蒜中公认的标志性成分是蒜氨酸(alliin)和大蒜辣素(allicin),新鲜大蒜中并没有大蒜素，只含有蒜氨酸（alliin）,蒜氨酸以稳定无臭的形式存在于大蒜中，当大蒜破碎后，大蒜中的蒜氨酸酶被激活，催化蒜氨酸分解合成为大蒜素（二烯丙基三硫醚）（CH3-CH=CH-S-S-S-CH=CH-CH3)。大蒜素是多种烯丙基有机硫化物复合体，主要成分为二烯丙基二硫化物（DADS,也称大蒜辣素）和二烯丙基三硫化物（DATS,也称大蒜新素）
大蒜素在临床医药、 保健食品和饲料添加剂方面也得到了较为广泛的应用欧美等发达国家将其作为抗菌、 提高机体免疫力和调节血脂和抗肿瘤的天然首选治疗药物。当前的提取方法主要有有机溶剂浸取法超临界流体提取水蒸气蒸馏法等。
大蒜素分为天然型、化学合成型及微胶囊型
天然大蒜素可从百合科多年生草本（大）蒜的鳞茎中提取挥发性油状物而得，通常得率为0.1%-0.2%。也可从鲜大蒜中直接提取，每吨大蒜大约可提取3kg左右的大蒜油。其提取较困难，且需要大量的植物鳞茎或鲜大蒜原料。
化学合成大蒜素是采用化学方法在一定条件下合成大蒜油得率为85%-90%，然后加入载体稀释制成大蒜素粉剂。其有效成分纯度高，药效显著，价格低廉。微胶囊大蒜素是天然提取或化学合成的大蒜油，用某种壁材包覆，制成颗粒均匀、细小，流动性好的微胶囊大蒜素。其稳定性高，耐加工性能好，蒜臭味小，有效成分不易损失，是理想的饲料添加剂。
大蒜中挥发性油约占0.2%，经色谱-质谱联用技术鉴定，有十多种硫醚化合物。纯化后，再经元素分析、IR光谱、NMR谱和MS谱测定，其主要成分是二烯丙基二硫醚、二烯丙基三硫醚、二烯丙基硫代亚磺酸酯、甲基烯丙基三硫醚和甲基乙烯丙基三硫醚。五种主要成分经抑菌试验和临床观察证明，二烯丙基三硫醚、二烯丙基二硫醚、二烯丙基硫代亚磺酸酯抑菌效果较好，分别被命名为大蒜新素、大蒜辣素和大蒜素。其中尤以大蒜新素(ALLILRIDI).抗菌谱广，抑菌效果佳，虽稀释1:85000至1:125000浓度，仍可抑制大肠杆菌、葡萄球菌、痢疾球菌、肺炎球菌、炭疽杆菌链球菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、霍乱弧菌、白喉杆菌等革兰氏阳性和阴性细菌。
大蒜油中含有大量有药用价值的有机硫醚组分，还含有少量的碳水化合物和近20种氨基酸，铁，硒等对人体健康有益的成分，所以被广泛应用于医疗卫生，保健和食品工业，人们常把大蒜油中的有效组分有机硫醚化合物统称为大蒜素。但是大蒜转化为大蒜油的成本很高，转化率不到1%。
当前饲料工业上使用的“大蒜素”，是以人工合成的大蒜精油为原料，加入载体和相应辅料加工制成的预混料，产品为白色粉末。
人工合成的大蒜精油主要成分有4种，抗菌效果最好的二烯丙基三硫醚（大蒜新素）占50%~80%;其次是二烯丙基二硫醚20%~50%;及少量的二烯丙基硫代亚磺酸酯和四硫化二丙烯，这4种成分占总含量的92%以上。因此，合成的大蒜素在一些领域已经可以作为高价值天然大蒜油的补充和替代，但由于合成大蒜素中含有少量的化学残留，不适合用于食品领域。
