R. K. Johri

Отдел по фармакокинетика, фармакодинамика, токсикология, Индийски институт по интегративна медицина, Джаму-Тауи, Индия

Резюме

Cuminum cyminum и Carum carvi са източниците на кимион и кимион, съответно, които се използват от древността за лечение на различни индикации в традиционните лечебни системи в широки географски райони. Кимионът и кимионът са богати източници на етерични масла и са активно изследвани за техния химичен състав и биологични дейности. В последно време (особено през последните 3 години) е постигнат значителен напредък по отношение на валидирането на техните аплодирани лекарствени качества чрез обширни експериментални проучвания. В този опит са разкрити много нови биологични активности. Този преглед подчертава значението на кимиона и кимиона като потенциален източник на разнообразни природни продукти и техните медицински приложения.

ВЪВЕДЕНИЕ

Cuminum cyminum и Carum carvi, принадлежащи към семейство Apaiaceae, са едни от най-ранните култивирани билки в Азия, Африка и Европа. Кимион и кимион от Cu. cyminum и Ca. carvi, съответно, са останали популярни като кулинарни подправки и също така се използват преобладаващо във фолклорната терапия още от античността в различни географски райони [Фигура [Фигура 1а, 1а, b]. б]. Ароматните вещества, присъстващи в тези билки, привличат огромно внимание на изследователите по целия свят, за да валидират експериментално терапевтичните употреби на кимион и кимион, които са документирани в няколко местни лечебни системи. Този преглед се опитва да подчертае неотдавнашните разследвания, при които разнообразни фармакодинамични действия на кимион и кимион в голяма степен подкрепят техните аплодирани лечебни качества в традиционните лекарства.

cyminum

ЕТНОМЕДИЦИНСКО/ФОЛКЛОРНО УПОТРЕБА

Аюрведа е древна индийска терапевтична система, която се основава на лечебните свойства на растенията и растителните продукти. Много голям брой лечебни билки от различни таксономични родове са включени в много форми в тази традиционна терапия, на които се разчита и в други местни системи на медицина, практикувани в Югоизточна Азия, като Сидда и Унани системи. При тези традиционни терапии кимионът, както и семената от ким, се считат за видно за ветрогонни, евпептични, спазмолитични, стягащи и се използват при лечение на леки храносмилателни разстройства, диария, диспепсия, метеоризъм, сутрешно гадене, колики, диспептично главоболие и подуване на корема. за насърчаване на усвояването на други билки и за подобряване на чернодробната функция. Те също са били използвани при бронхопулмонални разстройства и като средство за кашлица, както и аналгетик. Съобщава се, че парите от семена от ким облекчават пациенти, страдащи от лумбаго и ревматизъм. Кимионната вода намира приложение като средство за педиатрични лекарства. Като смес с алкохол и рициново масло се използва за лечение на краста. [1–4]

Всъщност употребата на кимион и кимион с медицински цели също е била широко разпространена в различни етномедицински системи от Северна Европа до средиземноморските региони, Русия, Иран, Индонезия и Северна Америка, където те са останали като неразделна част от техните народни лекарства. В иранската традиционна медицина кимионът се счита за стимулиращ, карминативен и стягащ и терапевтичните му ефекти са описани при стомашно-чревни, гинекологични и дихателни нарушения, а също и за лечение на зъбобол, диария и епилепсия. [5] В традиционната мароканска медицина семената от ким се използват като диуретици [6] и се дават за лечение на диабет и хипертония. [7]

В традиционната медицина на Тунис кимионът се счита за аборт, галактагог, антисептик, антихипертензивна билка, докато в Италия той се използва като горчив тоник, ветрогон и пургатив. [8] В местните арабски лекарства семената се документират като стимулант, ветрогенератор и се приписват с охлаждащ ефект и следователно представляват съставка на повечето рецепти за гонорея, хронична диария и диспепсия; външно те се прилагат под формата на лапа за облекчаване на болката и дразненето на червеите в корема. Семена, редуцирани на прах, смесени с мед, сол и масло се нанасят върху ухапвания от скорпион. [9] В Полша кимионът се препоръчва като лек за лечение на лошо храносмилане, метеоризъм, липса на апетит и като галактагога. В Русия се използва и за лечение на пневмония. Във Великобритания и САЩ се счита за стомашен и карминативен. На Малайския полуостров кимионът е една важна лечебна билка, а в Индонезия се използва за лечение на възпалена екзема. [10]

ХИМИЧЕН СЪСТАВ

В близкото минало изследването на химичния състав на кимион и кимион (които също са богати източници на етерични масла) забележително привлече огромното внимание на изследователите. В търсенето да се идентифицират съставните части, е разкрит разнообразен набор от съединения в етерични масла, олеорезини и семена от карум и ким, които са израснали в различни агроклиматични места. По-голямата част от тези съединения са монотерпенови въглеводороди, кислородни монотерпени, кислородни сесквитерпени, наситени и ненаситени мастни киселини, алдехиди, кетони и естери. [11–40] Другите компоненти, които се срещат в семената на кима, са мастни киселини, триацилглицероли, полизахариди и лигнин. [41–46] От тези проучвания стана ясно, че основните съединения, срещащи се в кима, са карвакрол, карвон, α-пинен, лимонен, γ-терпинен, линалоол, карвенон и р-цимен, докато основните съединения, срещащи се в кимион са куминалдехид, лимонен, а- и β-пинен, 1,8-цинеол, о- и р-цимен, а- и у-терпинен, сафранал и линалоол.

Във водни екстракти от семена, получени от разтворител, са открити разнообразни флавоноиди, изофлавоноиди, флавоноидни гликозиди, монотерпеноидни глюкозиди, лигнини и алкалоиди и други фенолни съединения. [24,47–52] Установено е също, че корените от ким съдържат флавоноиди. [53 ] Семената и коренът от ким показват наличието на полиацетиленови съединения. [54] В скорошно проучване от семето на кимион е изолиран неспецифичен липиден трансферен протеин [55]. Няколко хранителни вещества (витамини, аминокиселини, протеини и минерали), нишесте, захари и други въглехидрати, танини, фитинова киселина и компоненти на диетични фибри също са открити в семената на кимион. [19,56–60]

Вълнението за изследване на химически съставки в кимион и ким остава равностойно на опитите за оценка на тяхната биологична активност в много допълнителни проучвания. Около 30 независими експериментални изследвания по химия и биология на кимион и кимион са документирани през 2009–2010 г.

БИОЛОГИЧНА И ФАРМАКОЛОГИЧНА ДЕЙНОСТ

Антиоксидант

Продуктите от кимион и ким (масла, както и техните водни екстракти и екстракти, получени от разтворители) показват значителна антиоксидантна активност в няколко метода за изпитване. Тези ефекти са документирани като тяхната способност да потушава видно хидроксилни радикали, 1,1-дифенил-2-пикрилхидразил (DPPH) радикали и липидни пероксиди. Другите използвани анализи са метод на железен тиоцианат в система на линолова киселина, индуциран от аскорбат Fe 2+ микроскомално липидно пероксидиране на черния дроб на плъх (LPO), зависима от соя липоксигеназа липидна пероксидация и способност за намаляване на железа. [13,16,18,20,39,53, 58,61–70] Екстрактът от корен от ким също показа значителна анти-DPPH радикална активност. [53] Кимионът и кимионът проявяват висока антиоксидантна активност, което се дължи предимно на присъствието на монотерпенови алкохоли, линалоол, карвакрол, анетол и естрагол, флавоноиди и други полифенолни съединения. [16,53,67,71,72] Противорадикалният профил на кимион и ким е предложен като основен механизъм за техните многостранни фармакологични свойства като антимикробни, антидиабетни, антиканцерогенни/антимутагенни, антистресови, антиулцерогенни и др., както е посочено в следващите раздели.

Антимикробно

Многобройни проучвания разкриват потенциална антимикробна активност на продуктите от кимион и кимион (масла, както и техните водни и екстракти, получени от разтворител). Това антибактериално действие е оценено спрямо редица полезни и патогенни грам-положителни и грам-отрицателни бактериални щамове. [16,20,21,23,26,38,69,73–79] Масло от семена на кимион и алкохолен екстракт инхибират растежа на Klebsiella pneumoniae и неговите клинични изолати и предизвика подобряване на клетъчната морфология, експресия на капсули и намалена активност на уреазата. Това свойство се приписва на куминалдехид [Фигура 2а]. [80,81 Предотвратяват се образуването на биофилм срещу Streptococcus mutans и Streptococcus pyogenes. [81,82]

(а) куминалдехид, (б) карвакрол

Способността на кимиевите масла да инхибират растежа на гъбички и бактерии се приписва на карвон, лимонен и линалоол, докато се предполага, че лимноненът, евгенолът, -пиненът и някои други второстепенни съставки допринасят за антимикробната активност на кимионното масло. [83– 86] Антибактериалната активност на карвакрол (5-изопропил-2-метилфенол) [Фигура 2b] е достатъчно документирана в различни експериментални проучвания и се предполага, че е в синергизъм с неговия предшественик p-cymene. [87]

Противогъбичната активност на кимион и кимион се регистрира срещу почви, храни, животински и човешки патогени, включително дерматофити, Vibrio spp., Дрожди, афлатоксини и производители на микотоксини. [16,21,31,88–94] Карвакрол (от масло от ким) се оказа най-активен срещу Penicillium citrinum. [88]

Антикарциногенно/антимутагенно

В тези проучвания затихването на канцерогенността от кимион и ким се приписва на потенциалното им антиоксидантно действие в прицелните тъкани. [98 100] След третиране на кимина заедно с канцерогени като DMH, 3-метилхолантрен и бензопирен, нивата на чревния, дебелото черво и продуктите на пероксидация на цекални липиди (конюгирани диени, липидни хидропероксиди и реактивни вещества с тиобарбитурова киселина) бяха намалени, докато активността на супероксиддисмутазата (SOD), каталазата, GSH-редуктазата и нивото на редуциран глутатион (GSH) бяха увеличени. Монотерпените като анетофуран, карвон и лимонен, които се срещат в кимион и кимион, са специално подчертани за антиканцерогенно действие. [40,98,102–105]

Много проучвания свързват антиканцерогенните действия на кимион и ким с техните потенциални апоптотични, антимутагенни и антипролиферативни свойства. Отчита се апоптотичната активност на екстракт от етанол от ким срещу няколко клетъчни линии на рак на човешката левкемия. [106] Метаноловите екстракти от ким показват антипролиферативна активност в туморни клетъчни линии MK-1, HeLa и B16F10. Предполага се, че тези химиопрофилактични и антипролиферативни действия се дължат на биоактивни полиацетиленови съединения и други монотерпени, анетофуран, карвон и лимонен. [40,54] Водните екстракти от ким, получени от разтворител, показват защитен ефект срещу няколко мутагени като N-метил- N'-нитро-N-нитрозогуанидин (MNNG), диметилнитрозамин, нитрозодиметамин, метилазоксиметанол ацетат, метилиран/етилиран нитрозоурея и метил и етилметан сулфонати в Salmonella typhimurium и други тестови щамове, което беше приписано на автомобила. установено е, че инхибира развитието на индуциран от диетилситозамин рак на стомаха при мишки. [40,104,105] Кимионът и кимионът са лишени от присъщ мутагенен потенциал. [56]

Антидиабетно

Диуретик

Традиционното използване на ким като диуретик е потвърдено в експериментално проучване, при което е показано, че пероралното третиране на воден екстракт от ким (в остър и субхроничен режим) увеличава отделянето на урина по време и след 24 часа при плъхове. Установено е, че нивата на натрий и калий в урината са повишени, докато в плазмата те не са засегнати. Екстрактът от Carum не е причинил никаква бъбречна токсичност или други неблагоприятни ефекти по време на периода на изследване. [6]

Имуномодулиращо

В скорошно проучване пероралното лечение с кимион показа имуномодулиращи свойства при нормални и имуносупресирани животни чрез модулация на експресията на Т-лимфоцити в зависимост от дозата. Той стимулира експресията на Т-клетките (CD4 и CD8) и Th1 цитокините при нормални и индуцирани от циклоспорин-А имуносупресирани мишки. При ограничени от стрес животни, потиснати от имуните, активното съединение на кимиона противодейства на изчерпаните Т-лимфоцити, намалява повишените нива на кортикостерон и размера на надбъбречните жлези и увеличава теглото на тимуса и далака. [121]

Прилагането на масло от кимион потиска развитието и изразяването на морфиновата толерантност (измерено по метода на движение с опашка). Зависимостта от морфин също е обърната по дозозависим начин, както се оценява чрез намалени резултати за кондициониране (придобиване и изразяване на индуцирано от морфин условно предпочитано място) при мишки. [122,123] Документирано е антиепилептичното действие на кимионното масло. Намалява честотата на спонтанната активност, индуцирана от пентилентетразол (PTZ). Тази защита е измерена по начин, зависим от времето и концентрацията, като увеличена продължителност, намалена амплитуда на хиперполяризационен потенциал, пик и скорост на изстрелване на потенциал за действие и възбудимост на нервните клетки. [124] Установено е, че кимиевото масло отслабва пристъпите, предизвикани от максимален електрошок и PTZ при мишки. [125] Установено е също, че кимиевото масло притежава значително аналгетично действие при химичен модел (формалинов тест) на ноцицепция при плъхове. [126] Установено е, че куминалдехидът [Фигура 2b] е инхибитор на тирозиназата и предотвратява окисляването на l-3.5-дихидроксифениклаланин (l-DOPA). [127] Адаптогенната и антистресова активност на воден екстракт от ким е документирана при нормални и предизвикани от стрес плъхове (тест за принудително плуване), което е свързано с неговите антиоксидантни свойства. [128]

Естрогенни/анти-остеопоротични

Съобщава се, че кимионът и кимионът са естрогенни. [129] Потенциалните ефекти на кимина върху хормонални и репродуктивни параметри на женски плъхове с овариектомия са демонстрирани, вероятно поради наличието на естрогенни изофлавоноиди, лутеолин и апигенин. Водният и етаноловият екстракт от кимион произвеждат значителен ефект срещу плодородието чрез модулация на фоликулостимулиращ хормон (FSH) и левтинизиращ хормон (LH), докато нивата на естроген са повишени. Това беше придружено от увеличаване на теглото на яйчниците, матката и също телесното тегло. [130] Кимиевото масло е ефективно за инхибиране на тонизиращи и фазични ритмични контракции на изолирани маточни препарати. [35] Доказано е присъствието на фитоестрогени в кимиона и също така свързано с неговите антиостеопоротични ефекти. При животните, получаващи метанолов екстракт от кимион, е установено значително намаляване на отделянето на калций в урината и увеличаване на съдържанието на калций и механичната якост на костите. Животните показаха по-голяма плътност на костите и пепелта и подобрена микроархитектура, без неблагоприятни ефекти като наддаване на телесно тегло и тегло на атрофичната матка. [131]

Стомашно-чревни

Други биодинамични действия

Повишаване на активността на лекарствената бионаличност

В последните изследвания, проведени в лабораторията на автора, [146,147] е разкрито значително фармакокинетично взаимодействие на някои растителни продукти от кимион и ким с противотуберкулозни лекарства. Воден екстракт, получен от семена от кимион, значително повишава нивата на рифампицин в плазмата на плъхове. Установено е, че тази биоенхансерна активност се дължи на нов флавоноиден гликозид, изолиран от кимион. Това беше идентифицирано като 3 ′, 5-дихидроксифлавон 7-O-β-d-галактуронид-4′-O-β-d-глюкопиранозид [Фигура 3], което повишава пиковата концентрация (Cmax) и площта под кривата (AUC ) на рифампицин съответно с 35 и 53% при едновременно дозиране с тази молекула. От друга страна, химически стандартизирана бутанолна фракция от кимион повишава плазмените нива на три противотуберкулозни лекарства: рифампицин (RIF), пиразинамид (PZA) и изониазид (INH), когато се дозират в комбинация при плъхове. В присъствието на билковата фракция на ким, Cmax и AUC на RIF се повишават съответно с 63% и 53%; за PZA това увеличение е съответно 57 и 35%; а за INH това увеличение е съответно 40 и 25%. Промененият профил на бионаличност на противотуберкулозни лекарства може да се отдаде на повишаващ проникването ефект на кимион и ким. [146,147]