In zahlreichen Tierversuchen und Patientenstudien wurden antimikrobielle, antivirale und lipidsenkende Effekte nachgewiesen. Allicin und Ajoen gelten als Thrombozytenaggregationshemmer und führen damit zu verlängerter Blutungs- und Gerinnungszeit. Die Wirkung gegen Pilze wird auf die Hemmung der Lipidsynthese bei Hefen zurückgeführt.
Allicin ist eine natürlicherweise in Knoblauch vorkommende schwefelhaltige Verbindung, die unter anderem für dessen typischen Geruch verantwortlich ist. Die Verbindung wird über Atem und Haut wieder ausgeschieden. Allicin ist ein Abbauprodukt der Aminosäure Alliin und entsteht bei Beschädigung der Knoblauchzehe unter Einwirkung des Enzyms Alliinase. Allicin hat zytotoxische (zelltötende) Eigenschaften, die sich aber beim Verzehr nicht auswirken, da es sehr schnell zu ungiftigen Stoffen weiter abgebaut wird: Allicin → Diallyltrisulfid, Methylallyltrisulfid → 2-Vinyldithiin-1,3, 3-Vinyldithiin-1,2 → Ajoen (ähnliche Wirkung wie Allicin, aber ohne Knoblauchgeruch).
Derzeit (2005) wird im Tierexperiment erprobt, ob die zytotoxische Wirkung von Allicin zur Krebstherapie genutzt werden kann. Hierzu koppelten die Forscher das Enzym Alliinase an einen die Krebszellen (Lymphom) erkennenden Antikörper. Nach Injektion in die Blutbahn von Mäusen, denen zuvor menschliche Lymphknotenkrebszellen implantiert worden waren, band dieser sehr schnell an die abzutötenden Tumorzellen. Daraufhin wurde die Allicin-Vorstufe Alliin, sie ist deutlich langlebiger als Allicin, verabreicht. Sobald dieses auf die Alliinase traf, wurde es in Allicin umgewandelt, das in die Tumorzellen eindrang und sie abtötete. Nach nur drei Tagen waren zwischen 85 und 96 % der Krebszellen zerstört. Die Forscher haben nun die Hoffnung, dass dieses Verfahren einmal auch beim Menschen als weniger belastende Alternative für die Therapie von Krebs eingesetzt werden kann.
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