Разнообразие дикорастущих форм лука и чеснока было открыто в 1924 г. Николаем Ивановичем Вавиловым во время его ботанической экспедиции в Афганистан. Основными задачами экспедиции были сбор диких разновидностей местных злаков и тыквенных и изучение земледелия Афганистана. Открытие в горных долинах дикорастущих видов лука и чеснока произошло случайно. В своих трудах, посвященных этой экспедиции, Вавилов пишет:

«Чеснок (Allium sativum) особенно в большом количестве возделывается в Герате, Мазар-и Шерифе и Кандагаре. Чеснок идет как для питания, так и для лекарственных целей, как возбуждающее и при болезнях дыхания. Коренные жители уверяют, что чеснок – незаменимое средство против усталости, и часто берут его в трудный путь, в горы... Дикие виды рода Allium доходят до крайних высот. Экспедиция встречалась с огромными зарослями видов Allium около перевала Перун на высоте 4 300 метров... Разнообразие возделывания лука и чеснока в Афганистане, а следовательно, и наличие разнообразных экотипов, разнообразие форм и, наконец, наличие в ближайшем соседстве диких форм репчатого лука и чеснока приводят к заключению о вхождении Афганистана и примыкающих к нему стран в область первичного формообразования культурных форм лука и чеснока» [2].

Это заключение Вавилова было в последующем подтверждено. Дикорастущие виды лука и чеснока были также найдены в горных районах Киргизии, Узбекистана и Таджикистана. И эти находки прояснили появление чеснока в Месопотамии. В горах Средней Азии в неолитический период еще не было культурного земледелия, но уже существовало кочевое скотоводство и были одомашнены овцы и козы. Между племенами, жившими в долине Амударьи (древнее название Оксус), и населением долин Тигра и Евфрата велась торговля, в основном, судя по результатам раскопок, лазуритом и другими ценными минералами. Лук и чеснок, которые хорошо хранятся и не портятся за время длительных караванных переходов, собирали и использовали в то время как лечебные растения. Они, безусловно, предохраняли путешественников от цинги. Позднее их стали использовать как приправы к мясным блюдам. Благодаря наличию антисептиков в луке и, особенно, в чесноке, мясные блюда с чесночными приправами сохраняются дольше. Такую же роль консерванта для мясных блюд выполнял впоследствии и привозимый из Индии горький перец. В Индию и Южный Китай чеснок и лук попали благодаря торговле с Римской империей. В Северный Китай и Корею эти культуры при шли непосредственно из Средней Азии. К этому времени в долинах Амударьи и Сырдарьи уже появилось земледелие. Лечебные свойства чеснока открыли, по-видимому, первые животноводы, заметив, что он помогает профилактике и лечению тех болезней, которые передаются от животных к человеку. Это в основном паразитарные инфекции, кожные и кишечные, вызываемые клещами, блохами, аскаридами и гельминтами. Чеснок содержит уникальные летучие антибиотики (фитонциды), токсичные для личинок этих паразитов. Естественно спросить, нужны ли эти антибиотики самому чесноку?

Растения страдают от различных инфекций – вирусных, бактериальных и грибковых, от почвенных насекомых, от личинок бабочек и от растительноядных животных, как мелких, так и крупных. И в ходе эволюции они приспособились защищать всеми доступными способами прежде всего те свои органы, которые важны для репродукции. Так, клубни растений прячутся под землей, наземные семядоли покрываются плотной скорлупой или спрятаны в шишках, стебли покрываются колючками, листья превращаются в иглы. Но наиболее распространенным способом защиты является накопление в семенах кислых, горьких, вяжущих, наркотических или просто ядовитых соединений, от цианистого калия до сотен сложных токсичных алкалоидов. Особой защиты требуют луковицы – образования, в которых создаются резервы и питательных веществ, и воды, что позволяет многолетним травам пережить сухое лето в степи и пустыне или суровую зиму в горах. Растения защищают луковицы не только прочной многослойной водонепроницаемой чешуей, но и разнообразными антибиотиками – органическими соединениями, которые безвредны для клеток самого растения, но губительны для микробов, личинок насекомых, нематод, аскарид, артроподов и других паразитических почвенных червей. Не едят луковицы и наземные животные, их отпугивают острые испарения, которые выделяются после повреждения луковой чешуи и раздражают слизистые оболочки глаз. Такую же стратегию выживания выработали в процессе эволюции грибы и грибки, растения-сапрофиты. Самые знаменитые антибиотики, пенициллин и стрептомицин, образуются плесневыми грибками и почвенными актиномицетами для защиты от бактерий своего мицелия.

Чеснок в ботанической классификации входит в род луков (Allium). В этом роду насчитывается 320 видов. Многие из этих видов имеют съедобные луковицы и некоторые вошли в культуру: лук репчатый, лук-резанец, черемша и др. Каждый из этих видов выработал свой способ защиты, в зависимости от условий обитания. Лук репчатый формирует свою луковицу над поверхностью земли и должен защищать ее от птиц, грызунов и травоядных животных. Для этого оказалось достаточным образовывать и выделять не токсичные летучие вещества, а вещества, вызывающие слезоточивость и раздражение слизистой оболочки носоглотки. Плотная кожура защищает лук от насекомых и их личинок. Чеснок образует свою луковицу под землей, она разделена на дольки-зубчики, которые обеспечивают чесноку дополнительную возможность вегетативного размножения. Эти органы размножения необходимо защищать от почвенных паразитов, питающихся корнями растений. Защитные покровы (кутикула) луковиц и чеснока очень прочны. Они пропитаны растительным воском и минеральными солями и непроницаемы для воды и газов. Кутикула хорошо защищает луковицы от бактериальных и грибковых заболеваний. Но она не способна противостоять атакам почвенных гельминтов и артроподов, червеобразных паразитов, покрытых острыми иглами. Некоторые паразиты проникают в луковицу через корневую систему. Для защиты от них и возник в процессе эволюции особый набор сильных серосодержащих антибиотиков с резким запахом, которые образуются почти мгновенно из инертных предшественников именно в местах повреждения тканей.

Дольки, или зубчики чеснока, если осторожно очистить их от защитных пленок, не обладают сильным запахом. Но если повредить живую ткань проколом или надрезом, то немедленно выделяются раздражающие летучие вещества с резким запахом и слезоточивыми свойствами. Повреждение клеточных структур разрушает оболочки вакуолей растительных клеток, обеспечивающих их тургор, и смешивает содержимое вакуолей с клеточной цитоплазмой. Кислород воздуха мгновенно активирует фермент алииназу, находящуюся в жидкости вакуолей, с цитоплазматическими сульфопептидами, превращая их в тиосульфонаты. Из них, в свою очередь, образуется множество разнообразных сильно пахнущих дисульфидов, трисульфидов и других серосодержащих органических летучих соединений. Среди этих соединений диаллилдисульфид (Diallyl disulfide) является главным компонентом, создающим специфический чесночный запах, а аллицин вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и ротовой полости. Наиболее сильное действие этих веществ характерно для свежего чеснока. Кулинарная обработка инактивирует многие компоненты и удаляет летучие соединения, прежде всего аллицин. Серосодержащие антибиотики чеснока токсичны для многих микробов, гельминтов и почвенных насекомых, но не токсичны для млекопитающих. Однако их слезоточивое действие делает чеснок малопривлекательным для грызунов. Крупные травоядные животные также избегают поедания луковиц всего рода Allium, потому что некоторые виды лука содержат токсичные алкалоиды. Антисептическое и антибиотическое действие чесночных сульфидов обеспечивается серным компонентом их молекул. Даже чистая сера обладает антисептическими свойствами и издавна применяется в медицине в форме серной мази против кожных паразитов, например клещей. Синтетические серосодержащие органические соединения широко используются в медицине для борьбы с инфекциями и воспалениями (стрептоцид, сульфадимезин, сульфапиридазин и др.). Органические сульфидные вещества содержатся и в других видах луковых, но в меньших концентрациях. Красный лук содержит также и фенолсодержащие антибиотики. Спиртовые и эфирные настойки и экстракты из разных видов лука и из чеснока давно использовались как в народной, так и в профессиональной медицине [3].