?來(lái)源??TMR Publishing Group

? ?作者??Traditional Medicine Research 編輯部??

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? 研究亮點(diǎn)

本文綜述了傳統(tǒng)草藥黑種草（Nigella sativa）的植物化學(xué)成分、治療和藥理作用。

背景

傳統(tǒng)草藥黑種草為毛茛科黑種草Nigella glandulifera Freyn，以種子入藥，具有廣泛的治療作用和用途，而且還被廣泛用作各種食品中的香料和調(diào)味劑。

維醫(yī)專著《拜地依藥書(shū)》中曾記載：有一種黑種草子生發(fā)的驗(yàn)方，維醫(yī)世世代代用它治療脫發(fā)，維族人也得以世代享受一頭烏黑靚麗的好頭發(fā)。黑種草子因此被新疆人用維語(yǔ)譽(yù)為“斯亞旦烏如克”，意為“生發(fā)神草”。

該草主要生長(zhǎng)在歐洲南部、北非和西南亞的壤土中，也在中東-地中海地區(qū)種植。它是一種一年生開(kāi)花植物，長(zhǎng)到20-90厘米高，葉細(xì)，葉段狹長(zhǎng)線形或線狀?；ㄉ珛赡?，通常有白色、黃色、粉色、淡藍(lán)色或淡紫色，花瓣5-10片。成熟的果實(shí)有大而膨脹的蒴果，蒴果由3-7個(gè)聯(lián)合的毛囊組成，每個(gè)毛囊含有大量的種子。種子為小雙子葉植物，三棱，棱角分明，有規(guī)則的小瘤，外黑內(nèi)白，稍有芳香，有刺鼻的苦味（圖1）。

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圖1 黑種草全株和藥用種子

黑種草因其藥用價(jià)值而聞名于世，用于風(fēng)濕、黃疸、消化不良、潰瘍、蠕蟲(chóng)感染、痔瘡、利尿、支氣管炎、哮喘、癲癇、癱瘓、炎癥性疾病、脂肪肝、糖尿病、心血管疾病、結(jié)膜炎、厭食癥等，慢性頭痛和背痛等；也可直接用于水皰、鼻膿腫、睪丸炎、濕疹和關(guān)節(jié)腫脹。

本文旨在探討黑種草的化學(xué)成分、治療和藥理作用。

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化學(xué)成分

黑種草種子中最重要的生物活性化合物為百里香醌（30%–48%）、胸腺嘧啶醌、二苯醌、對(duì)傘花烯（7%–15%）、香芹酚（6%–12%）、4-松油醇（2%–7%）、t-茴香醇（1%–4%）、倍半萜長(zhǎng)葉烯（1%–8%）、α-蒎烯和百里酚等。還有其他微量化合物，如香芹酮，檸檬烯，香茅醇。此外，種子中還含有蛋白質(zhì)（26.7%）、脂肪（28.5%）、碳水化合物（24.9%）、粗纖維（8.4%）和總灰分（4.8%）等。研究也發(fā)現(xiàn)：這些種子含有豐富的不飽和脂肪酸，主要是亞油酸（50%-60%）、油酸（20%）、二十碳二烯酸（3%）和二高亞油酸（10%）；飽和脂肪酸（棕櫚酸、硬脂酸）約為30%或更少；α-谷甾醇是一種主要的甾醇，占總甾醇的54%，其次是豆甾醇（占總甾醇的6.6%–20.9%）等。

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藥理作用

抗氧化作用

采用薄層色譜法對(duì)黑種草揮發(fā)油的抗氧化活性測(cè)定發(fā)現(xiàn)：黑種草中百里香醌及其組分芹酚、t-茴香腦和4-松油醇均具有抗氧化活性。在脂質(zhì)體非酶性脂質(zhì)過(guò)氧化和脫氧核糖降解實(shí)驗(yàn)中，均能有效清除OH自由基。黑種草揮發(fā)油均能顯著提高水稻谷胱甘肽- s轉(zhuǎn)移酶、谷胱甘肽還原酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)對(duì)溴酸鉀誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激的抗氧化指標(biāo)。同樣，據(jù)報(bào)道，在致動(dòng)脈粥樣硬化懸浮液喂養(yǎng)的大鼠中，從黑種草籽油中提取的甲醇提取物和揮發(fā)油可以補(bǔ)充血漿中對(duì)自由基的平均88%的總抗氧化能力。

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抗菌作用

黑種草提取物對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌（金黃色葡萄球菌）和革蘭氏陰性菌（銅綠假單胞菌和大腸桿菌）具有有效的抗菌活性。提取物與鏈霉素、慶大霉素有協(xié)同作用，與大觀霉素、紅霉素、妥布霉素、強(qiáng)力霉素、氯霉素、萘啶酸、氨芐西林、林可霉素、磺胺甲氧基唑-甲氧芐啶聯(lián)用也有成癮作用。這些結(jié)果表明提取物具有抗菌功效。采用小鼠巨細(xì)胞病毒模型，研究了黑種草對(duì)病毒感染后第3天肝臟和脾臟病毒滴度的完全抑制作用，并與血清γ-干擾素（IFN-γ）、巨噬細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞水平的升高相一致。感染第10天，黑種草籽油處理的小鼠肝臟和脾臟中未檢測(cè)到病毒滴度。結(jié)果顯示，黑種草通過(guò)增加巨噬細(xì)胞和IFN-γ產(chǎn)生，對(duì)小鼠巨細(xì)胞病毒具有顯著的抗病毒活性。

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抗糖尿病作用

在鏈脲佐菌素 (STZ)誘導(dǎo)的糖尿病大鼠中，黑種草提取物和百里香醌能顯著降低血糖水平，提高胰島素水平。黑種草和百里香醌處理顯著增加了胰島素免疫反應(yīng)性β細(xì)胞的面積。在糖尿病動(dòng)物中，軸突的超微結(jié)構(gòu)特征也顯示出顯著的改善，表明黑種草和百里香醌對(duì)STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的周圍神經(jīng)病變有潛在的治療作用。黑種草及其成分百里香醌在肝糖異生、葡萄糖在腸道的吸收、血糖水平、模擬葡萄糖誘導(dǎo)胰島細(xì)胞分泌胰島素方面具有最大的抗糖尿病潛能，改善糖耐量的效果與二甲雙胍相當(dāng)，目前尚未顯示出明顯的不良反應(yīng)，毒性非常低。

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抗癌作用

本實(shí)驗(yàn)研究了黑種草籽油和石油醚提取物對(duì)人肺癌細(xì)胞株的抗癌活性。黑種草籽油(0.10、0.25、0.50、1.00 mg/mL)和黑種草提取物(0.25、0.50、1.00 mg/mL)加入細(xì)胞24h。黑種草提取物和黑種草籽油顯著降低細(xì)胞活力，并以濃度依賴性的方式改變a-549細(xì)胞形態(tài)。在另一項(xiàng)研究中，通過(guò)不同種子熱處理獲得的黑種草提取物對(duì)小鼠結(jié)腸癌細(xì)胞的抗增殖活性和百里香醌含量進(jìn)行了體外檢測(cè)。在25℃、50℃、100℃、150℃的不同熱處理?xiàng)l件下，種子在50℃、100℃、150℃加熱后產(chǎn)生的油具有較強(qiáng)的抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的能力和較高的百里香醌含量，并抑制NF-κB信號(hào)通路。研究表明，百里香醌在人結(jié)腸癌細(xì)胞中通過(guò)p53獨(dú)立通路表達(dá)p21，細(xì)胞周期阻滯在S期誘導(dǎo)凋亡。百里香醌處理DLD-1(人結(jié)腸癌細(xì)胞系)可增加絲裂原活化蛋白激酶細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶和c-Jun n端激酶的磷酸化，但p38的磷酸化無(wú)明顯變化。這為百里香醌的促氧化作用與其在結(jié)腸癌中的凋亡作用之間的聯(lián)系提供了證據(jù)，并顯示了絲裂原活化蛋白激酶的保護(hù)作用。

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抗炎作用

黑種草籽油和百里香醌均通過(guò)抑制花生四烯酸代謝的環(huán)氧化酶和5-LO途徑抑制白細(xì)胞中花生四烯酸的生成。這表明黑種草籽油和百里香醌可用于風(fēng)濕和相關(guān)炎癥疾病的治療。在一項(xiàng)比較研究中，黑種草的乙醇提取物和雙氯芬酸鈉（一種抗炎藥）的提取物顯著降低了白化大鼠的足爪炎癥反應(yīng)。黑種草的乙醇提取物對(duì)白化大鼠有很強(qiáng)的抗炎作用，然而，這種作用比雙氯芬酸鈉產(chǎn)生的效果稍微小一些，但持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。

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免疫調(diào)節(jié)作用

四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病大鼠單核細(xì)胞和粒細(xì)胞顯著增加，而糖尿病組淋巴細(xì)胞和腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素(IL)-4、IL-8水平的增殖能力顯著下降。當(dāng)這些大鼠被黑種草處理后，單核細(xì)胞和粒細(xì)胞顯著改善，淋巴細(xì)胞TNF-α、IL-4和IL-8水平顯著升高。這表明了黑種草作為免疫調(diào)節(jié)劑的潛在作用。黑種草和百里香醌對(duì)T-helper 1和T-helper 2細(xì)胞因子具有抑制作用，且呈濃度依賴性。這表明黑種草和百里香醌具有細(xì)胞毒和免疫調(diào)節(jié)作用。同樣地，地塞米松誘導(dǎo)的免疫抑制雄性家兔的吞噬活性降低，而黑種草提取物報(bào)道通過(guò)刺激免疫細(xì)胞增加吞噬活性，提高免疫潛能。

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心血管保護(hù)作用

攝入黑種草籽油具有保護(hù)心臟的潛能，它可以減少促炎細(xì)胞因子、氧化應(yīng)激和心臟組織損傷。順鉑(CP)誘導(dǎo)大鼠心肌損傷，心肌纖維充血、水腫、核固縮明顯增加，抗凋亡蛋白B細(xì)胞淋巴瘤-2表達(dá)降低。CP與百里香醌聯(lián)合使用，通過(guò)增加B細(xì)胞淋巴瘤-2表達(dá)，心肌細(xì)胞壞死和凋亡減弱。對(duì)正常大鼠體內(nèi)心臟血流動(dòng)力學(xué)、離體心臟的致電性和致時(shí)性的影響對(duì)異丙腎上腺素進(jìn)行性腎上腺素刺激的心臟反應(yīng)性研究表明，黑種草籽油對(duì)鉛誘導(dǎo)的心臟毒性有心臟保護(hù)作用。

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抗高脂血癥作用

黑種草給予高脂血癥大鼠，顯著降低膽固醇和甘油三酯，具有足夠的安全性。這證明了黑種草治療高脂血癥的有效性。在高脂血癥大鼠的實(shí)驗(yàn)研究中，采用甲醇提取物和揮發(fā)油治療高脂血癥大鼠。提取物和揮發(fā)油均有百里香醌共通點(diǎn)，可通過(guò)肝臟3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶途徑有效改善降血脂活性。甲醇提取物和揮發(fā)油都可以作為降血脂劑使用。

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肺保護(hù)作用

黑種草揮發(fā)油處理大鼠肺部炎癥反應(yīng)明顯抑制，支氣管周圍炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、肺泡間隔浸潤(rùn)、肺泡水腫、肺泡滲出、肺泡巨噬細(xì)胞、間質(zhì)纖維化、肉芽腫、壞死形成減少。不同肺吸入性小鼠肺組織中誘導(dǎo)型一氧化氮合酶活性顯著降低，表面活性劑蛋白D含量顯著升高；表明：黑種草可以減輕肺損傷并具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。

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胃保護(hù)作用

黑種草對(duì)小鼠酒精性胃損傷有明顯的胃保護(hù)作用。此外，黑種草可顯著增加胃分泌，而胃容量則顯著減少，并有報(bào)道稱黑種草可顯著改善胃疾病。另外，研究者研究了黑種草水懸液對(duì)誘發(fā)胃潰瘍的壞死性制劑的抗?jié)冏饔?。黑種草治療似乎強(qiáng)化了粘膜屏障，這是對(duì)抗內(nèi)源性和外源性潰瘍致病因子的第一道防線。黑種草的抗?jié)冏饔每赡苁乔傲邢偎亟閷?dǎo)的，或通過(guò)其抗氧化和抗分泌活性。

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肝臟保護(hù)作用

腹腔注射黑種草，可顯著降低轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、乳酸脫氫酶、總氧化狀態(tài)（TOS）、氧化應(yīng)激指數(shù)（OSI）。在黑種草處理的大鼠中，MPO和總抗氧化能力（TAC）的顯著增加以及組織損傷較輕。在一項(xiàng)類似的研究中，膽管結(jié)扎誘導(dǎo)大鼠膽汁淤積性肝損傷，用黑種草治療可顯著降低肝酶水平、TOS、OSI和MPO，增加TAC水平。黑種草治療的膽道梗阻大鼠通過(guò)減少肝組織中改善的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和氧化應(yīng)激而抑制壞死性炎癥。

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腎保護(hù)作用

高劑量和低劑量黑種草均可顯著降低血漿肌酐和尿素水平，顯著降低MDA和一氧化氮的生成，提高SOD和GSH-Px活性，減輕腎組織病理學(xué)損傷。這意味著黑種草是一種有效的自由基清除劑，可防止慶大霉素引起的腎毒性。對(duì)乙酰氨基酚腎毒性及紫花苜蓿乙醇提取物保護(hù)作用的相似研究。腎組織肌酐、尿素、丙二醛顯著降低，SOD、谷胱甘肽顯著升高。提示黑種草提取物具有抗炎和抗氧化作用，有可能成為腎毒性的治療候選藥物。在鎘致腎毒性中，大鼠的鎘毒性明顯降低，腎臟結(jié)構(gòu)得到保留，免疫組化分析顯示。百里香醌還顯著降低腎組織NF-κB的表達(dá)，顯著減少凋亡細(xì)胞和脂質(zhì)過(guò)氧化。提示百里香醌的腎保護(hù)作用可能與抗氧化和抗凋亡有關(guān)。

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利尿樣作用

黑種草水提物對(duì)大鼠的利尿作用呈劑量依賴性（10、30、50mg/kg），對(duì)照組給予速尿（10mg/kg），利尿、利鉀、利鈉作用明顯，尿pH值無(wú)明顯變化，利尿指數(shù)對(duì)黑種草提取物有良好的利尿作用。黑種草提取物劑量越大，尿量越大，電解質(zhì)濃度越高，無(wú)急性毒性反應(yīng)。

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神經(jīng)保護(hù)作用

黑種草醇提物和百里香醌對(duì)脂多糖誘導(dǎo)的大鼠抑郁樣行為的影響：其中黑種草被給予兩種不同劑量（200和400毫克/千克黑種草提取物）和百里香醌（40毫克）。在進(jìn)行強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)前兩小時(shí)，給予脂多糖（100μg/kg），并在開(kāi)始試驗(yàn)前一天給予黑種草提取物和百里香醌。結(jié)果表明，水醇提取物和百里香醌對(duì)抑制抑郁有有益作用。反復(fù)服用黑種草籽油四周，表現(xiàn)出明顯的運(yùn)動(dòng)活性，表現(xiàn)出抗焦慮行為。腦內(nèi)5-羥色胺（5-羥色胺）濃度升高，5-羥吲哚乙酸水平降低，腦和血漿中色氨酸水平顯著升高。這項(xiàng)研究表明，黑種草是一種很有前途的抗抑郁和抗焦慮藥物。

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對(duì)雄性生殖系統(tǒng)的影響

本研究旨在探討百里香醌對(duì)甲氨蝶呤睪丸毒性的影響。在甲氨蝶呤中，TAC升高，MPO活性和百里香醌處理的動(dòng)物顯示TAC降低并阻止MPO活性的增加。在組織學(xué)研究中，甲氨蝶呤顯示間質(zhì)間隙擴(kuò)張，水腫，生精上皮嚴(yán)重破壞，生精擴(kuò)張直徑減小，百里香醌治療可顯著逆轉(zhuǎn)這種變化。研究表明，百里香醌可降低甲氨蝶呤對(duì)睪丸組織的破壞作用。另一項(xiàng)研究探討了黑種草對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的生殖毒性的保護(hù)作用。單獨(dú)誘導(dǎo)的環(huán)磷酰胺顯示睪丸重量、附睪重量和精子數(shù)量減少。在黑種草處理中，精子數(shù)量增加可能是由于作用于種系的植物的抗氧化特性?；謴?fù)了睪丸的組織結(jié)構(gòu)和對(duì)環(huán)磷酰胺氧化損傷的保護(hù)作用。

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對(duì)雌性生殖系統(tǒng)的影響

實(shí)驗(yàn)大鼠卵巢缺血再灌注損傷3h后，取出雙側(cè)血管夾。再灌注誘導(dǎo)后2.5h給予黑種草（500mg/kg）。結(jié)果表明，與假手術(shù)組相比，I/R損傷使MDA和MPO活性升高，SOD活性和谷胱甘肽水平顯著降低。在I/R處理前，N.sativa逆轉(zhuǎn)了MDA、MPO、SOD和谷胱甘肽的活性，I/R提高了血清IL-1、IL-6和TNF-α的水平，而黑種草降低了這些細(xì)胞因子的水平。該報(bào)告顯示了黑種草在逆轉(zhuǎn)組織損傷方面的有效性。

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結(jié)論

黑種草(N. sativa)在傳統(tǒng)民間藥物中有廣泛的用途，它是古代阿育吠陀，悉達(dá)，中國(guó)，阿拉伯和烏納尼提布著名的草藥。從植物化學(xué)角度看，黑種草種子含有多種固定油、蛋白質(zhì)、生物堿、皂苷和精油。大多數(shù)的藥用特性是由于醌成分的存在。百里醌是一種重要的生物活性化合物。據(jù)報(bào)道，黑種草具有多種治療和藥理作用，包括抗氧化，抗菌，抗糖尿病，抗癌，抗炎，免疫調(diào)節(jié)劑，心臟保護(hù)，降血脂，肺保護(hù)，肝保護(hù)，腎保護(hù)，胃保護(hù)，利尿劑，抗骨質(zhì)疏松，皮膚病學(xué)，對(duì)神經(jīng)有保護(hù)作用，對(duì)生殖系統(tǒng)也有刺激作用。為了進(jìn)一步了解其新的分子作用機(jī)制，我們需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的動(dòng)物模型和臨床實(shí)驗(yàn)研究。因此，該植物源性成分可用于新藥的生產(chǎn)和多種疾病的治療。

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引用格式

Manoharan N, Jayamurali D, Parasuraman R, Govindarajulu SN. Phytochemical composition, therapeutical and pharmacological potential of Nigella sativa: a review. Tradit Med Res. 2021;6(4):32. doi: 10.12032/TMR20210118216.

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