Афтаб Ахмад

1 Отдел за здравни информационни технологии, Общински колеж Джеда, Университет Крал Абдулазиз, Джеда-21589, Кралство Саудитска Арабия

Асиф Хусейн

2 Катедра по фармацевтична химия, Фармацевтичен факултет, Университет Хамдард, Ню Делхи, Индия

Мохд Муджиб

3 Катедра по фармакогнозия, Фармацевтичен факултет, Университет Хамдард, Ню Делхи, Индия

Шах Алам Хан

4 Медицински колеж в Оман, Маскат, Султанат Оман

Абул Калам Наджми

5 Катедра по фармакология, Фармацевтичен факултет, университет Hamdard, Ню Делхи-110062, Индия

Насир Али Сидике

6 Катедра по фармакогнозия, Фармацевтичен колеж, Университет Кинг Сауд, Рияд-11451, Саудитска Арабия

Зохейр А. Даманхури

7 Катедра по фармакология, Медицински факултет, Университет Крал Абдулазиз, Джеда, Саудитска Арабия

Фироз Анвар

8 Институт по фармация Siddhartha, Дехрадун, Утаракханд, Индия

Резюме

1. Въведение

Лечебните растения са били използвани за лечение на болести в продължение на много векове в различни местни системи на медицината, както и народни лекарства. Освен това лечебните растения се използват и при приготвянето на билкови лекарства, тъй като се считат за безопасни в сравнение със съвременните алопатични лекарства. Много изследователи се фокусират върху лечебните растения, тъй като само няколко растителни вида са проучени щателно за техните лечебни свойства, потенциал, механизъм на действие, оценка на безопасността и токсикологични изследвания.

Сред различните лечебни растения Nigella sativa (N. sativa) (семейство Ranunculaceae) се очертава като чудодейна билка с богат исторически и религиозен произход, тъй като много изследвания разкриват нейния широк спектър от фармакологичен потенциал. N. sativa е известен като черно семе. N. sativa е роден в Южна Европа, Северна Африка и Югозападна Азия и се отглежда в много страни по света като региона на Близкия Изток Средиземноморие, Южна Европа, Индия, Пакистан, Сирия, Турция, Саудитска Арабия [1].

Семената на N. sativa и тяхното масло са широко използвани от векове за лечение на различни заболявания по целия свят. И това е важно лекарство в традиционната индийска система на медицина като Унани и Аюрведа [2], [9]. Сред мюсюлманите то се счита за една от най-големите налични форми на лечебно лекарство, тъй като е споменато, че черното семе е лек за всички болести, с изключение на смъртта в един от пророческите хадиси. Препоръчва се също да се използва редовно в Tibb-e-Nabwi (Пророческа медицина) [3].

N. sativa е широко проучена за своите биологични дейности и терапевтичен потенциал и е доказано, че притежава широк спектър от дейности, а именно. като диуретични, антихипертензивни, антидиабетни, противоракови и имуномодулиращи, аналгетични, антимикробни, противоглистни, аналгетични и противовъзпалителни, спазмолитични, бронходилататорни, гастропротективни, хепатопротективни, бъбречни защитни и антиоксидантни свойства. Семената на N. sativa се използват широко за лечение на различни заболявания като бронхит, астма, диария, ревматизъм и кожни заболявания. Използва се също като тоник за черния дроб, храносмилателното средство, средство против диария, стимулант на апетита, емменагог, за увеличаване на производството на мляко при кърмачки за борба с паразитни инфекции и за подпомагане на имунната система [4] - [9]. Повечето от терапевтичните свойства на това растение се дължат на присъствието на тимохинон (TQ), който е основен активен химичен компонент на етеричното масло. Черните семена се използват и в храни като ароматизираща добавка в хляба и киселите краставички, тъй като имат много ниско ниво на токсичност [10].

2. Фармакогностични характеристики

2.1. Морфология на растението

N. sativa е едногодишно цъфтящо растение, което расте до 20-90 см височина, с фино разделени листа, листните сегменти са тясно линейни до нишковидни. Цветята са нежни и обикновено оцветени в бяло, жълто, розово, бледосиньо или бледо лилаво, с 5-10 листенца. Плодът е голяма и надута капсула, съставена от 3-7 обединени фоликула, всеки съдържащ множество семена [9], [11].

преглед

2.2. Характеристики на семената и праха

Макроскопски семената са малки двусемеделни, триъгълни, ъглови, регулозно-туберкулозни, 2-3,5 mm × 1-2 mm, черни отвън и бели отвътре, мирис леко ароматен и горчив на вкус. Микроскопски напречният разрез на семената показва еднослоен епидермис, състоящ се от елипсовидни, дебелостенни клетки, покрити отвън с папилозна кутикула и изпълнени с тъмнокафяво съдържание. Епидермисът е последван от 2-4 слоя дебелостенни тангенциално удължени паренхиматозни клетки, последвани от червеникавокафяв пигментиран слой, съставен от дебелостенни, правоъгълни продълговати клетки. Вътре в пигментния слой присъства слой, съставен от дебелостенни правоъгълни удължени или почти колоновидни, удължени клетки. Ендоспермът се състои от тънкостенни, правоъгълни или многоъгълни клетки, предимно изпълнени с маслени глобули. Праховата микроскопия на прах от семена показва кафеникаво черни, парентоматични клетки и маслени глобули [1], [11].

3. Химичен състав на черните семена

Много активни съединения са изолирани, идентифицирани и докладвани досега в различни сортове черни семена. Най-важните активни съединения са тимохинон (30% -48%), тимохидрохинон, дитимохинон, р-цимен (7% -15%), карвакрол (6% -12%), 4-терпинеол (2% -7%), т-анетол (1% -4%), сесквитерпен лонгифолен (1% -8%) а-пинен и тимол и др. Черните семена също съдържат някои други съединения в следи от количества. Семената съдържат два различни вида алкалоиди; т.е. изохинолинови алкалоиди напр. нигелицимин и нигелицимин-N-оксид и алкалоиди на пиразол или алкалоиди, съдържащи индазолов пръстен, които включват нигелидин и нигелицин. Освен това семената на N. sativa също съдържат алфа-хедерин, водоразтворим пентацикличен тритерпен и сапонин, потенциално противораково средство [12], [13].

Някои други съединения, напр. карвон, лимонен, цитронелол също са открити в следи. Повечето от фармакологичните свойства на N. sativa се дължат главно на хининовите съставки, от които TQ е най-разпространен. При съхранение TQ дава дитимохинон и продукти с по-висока олигокондензация. Семената на N. sativa съдържат протеини (26,7%), мазнини (28,5%), въглехидрати (24,9%), сурови фибри (8,4%) и обща пепел (4,8%). Семената също съдържат голямо количество различни витамини и минерали като Cu, P, Zn и Fe и др. Семената съдържат каротин, който се превръща от черния дроб във витамин А. Съобщава се, че коренът и издънките съдържат ванилова киселина [12], [ 14].

Съобщава се, че семената съдържат мастно масло, богато на ненаситени мастни киселини, главно линолова киселина (50-60%), олеинова киселина (20%), ейкодадиенова киселина (3%) и дихомолинолова киселина (10%). Наситените мастни киселини (палмитинова, стеаринова киселина) възлизат на около 30% или по-малко. α-ситостеролът е основен стерол, който представлява съответно 44% и 54% от общите стероли в тунизийските и иранските сортове масла от черни семена, последвани от стигмастерол (6.57-20.92% от общия брой стероли) [15] - [17].

Примери за различни други съобщени химични компоненти включват нигелон, авенастерол-5-ен, авенастерол-7-ен, кампестерол, холестерол, цитростадиенол, циклоевкаленол, грамистерол, лофенол, обтурифолиол, стигмастанол, стигмастерол-7-ен, β-амирин, бутиро -спермол, циклоартенол, 24-метилен-циклоартанол, тараксерол, тирукалол, 3-О- [β-D-ксилопиранозил (1 → 3) -α-L-рамнопиранозил (1 → 2) -α-L-арабино-пиранозил] -28-O- [α-L-рамнопиранозил (1 → 4) -β-D-глюкопиранозил (1 → 6) -β-D-глюко-пиранозил] хедерагенин, летливо масло (0,5-1,6%), мастно масло ( 35,6-41,6%), олеинова киселина, естери на ненаситени мастни киселини с C15 и висши терпеноиди, естери на дехидростеаринова и линолова киселина, алифатен алкохол, β-ненаситен хидрокси кетон, хедерагенин гликозид, мелантин, мелантигенин, горчив принцип, танин, смола, протеин, редуцираща захар, гликозиден сапонин, 3-О- [β-D-ксилопиранозил- (1 → 2) -α-L-рамно-пиранозил- (1 → 2) -β-D-глюкопиранозил] -11-метокси- 16, 23-дихидрокси-28-мети-лолеан-12-еноат, стигма-5, 22-диен-3-β-D-gl уко-пиранозид, циклоарт-23-метил-7, 20, 22-триен-3β, 25-диол, нигелидин-4-О-сулфит, N. мини A3, A4, A5, C, N. мини А1, А2, B1 и B2 [18] - [22].

4. Традиционна употреба на народни средства

N. sativa традиционно се използва за лечение на различни заболявания, заболявания и състояния, свързани с дихателната система, храносмилателния тракт, бъбреците и черния дроб, сърдечно-съдовата система и имунната система, както и за общото благосъстояние [2 ], [9].

Авицена се позовава на черните семена в „Канона на медицината”, тъй като семената стимулират енергията на тялото и помагат за възстановяване от умора и обезсърчение. Черните семена и тяхното масло имат дълга история на използване на фолклора в индийската и арабската цивилизация като храна и лекарство [11], [23]. Семената традиционно се използват в страните от Югоизточна Азия и Близкия изток за лечение на няколко заболявания и заболявания, включително астма, бронхит, ревматизъм и свързани с тях възпалителни заболявания. Многобройните му приложения са спечелили на Нигела арабското одобрение „Habbatul barakah“, което означава семето на благословението. Тинктура, приготвена от семената, е полезна при лошо храносмилане, загуба на апетит, диария, воднянка, аменорея и дисменорея и при лечение на глисти и кожни изригвания. Външно маслото се използва като антисептик и местна упойка. Печени черни семена се дават вътрешно, за да спрат повръщането [2], [11], [23], [24].

5. Научни изследвания и фармакологични потенциали

Обширните изследвания, използващи съвременни научни техники, са извършени от различни изследователи на N. sativa, тъй като се смята, че е чудодейна билка, която може да лекува множество заболявания и разстройства. През последните няколко десетилетия са изследвани редица фармакологични действия на N. sativa.

5.1. Антибактериална активност

5.2. Противогъбична активност

5.3. Анти-шистозомиазна активност

5.4. Антиоксидантна активност

5.5. Антидиабетна активност

5.6. Противоракова дейност

Проучване in vitro на TQ, за да се определи дали TQ може да увеличи оцеляването или не и да поддържа експресията на самонасочващия се рецептор CD62L в антиген-специфични Т клетки. Резултатите показват, че стимулацията на OT-1 (трансгенни CD +) Т клетки с OVA антиген води до активиране, както е показано чрез намаляване на повърхностната експресия на CD62L, което съвпада със значителна апоптоза, измерена три и пет дни след антигенната стимулация. Добавянето на ниски концентрации на TQ по време на CD85 + активиране на Т-клетки води до подобрено оцеляване на активираните Т клетки и устойчива експресия на CD62L. Тези ефекти съвпаднаха с повишаване на способността на CD8 + Т клетките да произвеждат ефекторния цитокин интерферон-гама (IFNgamma). Това прави извода, че TQ има благоприятен ефект при кондиционирането на Т-клетките in vitro за приемна Т-клетъчна терапия срещу рак и инфекциозни заболявания [55]. Отчетени са цитотоксичните ефекти на различни екстракти от семена на N. sativa като адювантна терапия към доксорубицин върху човешки MCF-7 ракови клетки на гърдата. Изследването показа, че липидният екстракт на N. sativa е цитотоксичен за клетки MCF-7 с LC50 от 2.720 ± 0.232 mg/ml, докато цитотоксичността на водния екстракт се проявява, когато приложената концентрация е висока около 50 mg/ml [56].

Изследвани са антитуморните и антиангиогенните ефекти на TQ върху остеосарком in vitro и in vivo. Резултатите показват, че TQ индуцира по-висок процент на инхибиране на растежа и апоптоза в човешката остеосаркомна клетъчна линия SaOS-2 в сравнение с тази на контрола и TQ значително блокира образуването на ендотелна клетъчна тръба на човешка пъпна вена по зависим от дозата начин. Установено е, че TQ значително регулира NF-κB ДНК-свързващата активност, XIAP, сурвивин и VEGF в SaOS-2 клетки. Освен това, експресията на разцепена каспаза-3 и Smac бяха увеличени в SaOS-2 клетки след третиране с TQ. Установено е също, че TQ инхибира туморната ангиогенеза и растежа на тумора чрез потискане на NF-кВ и неговите регулирани молекули. Беше заключено, че TQ ефективно инхибира туморния растеж и ангиогенезата както in vitro, така и in vivo. Следователно инхибирането на NF-κB и ефекторните молекули надолу по веригата е възможен основен механизъм на антитуморната и антиангиогенна активност на TQ при остеосарком [57].

Изследвана е цитотоксичността на TQ в човешките плоскоклетъчни карциномни клетки на шийката на матката (SiHa). TQ е цитотоксичен спрямо SiHa клетки със стойности на IC50 от 10,67 ± 0,12 и 9,33 ± 0,19 µg/ml, както е определено чрез MTT анализ и тест за изключване на трипан синьо багрило, съответно, след 72 часа инкубация. Установено е, че TQ е по-цитотоксичен за SiHa клетки в сравнение с цисплатина. Интересното е, че TQ е по-малко цитотоксичен спрямо нормалните клетки (3T3-L1 и Vero). Анализът на клетъчния цикъл, извършен с флоуцитометър, показва значително увеличаване на натрупването на третирани с TQ клетки в sub-G1 фаза, което показва индуциране на апоптоза от съединението. TQ е по-мощен от цисплатина при елиминиране на SiHa клетки чрез апоптоза с понижаване на регулацията на протеин Bcl-2 [58].

5.7. Противовъзпалителна и аналгетична активност