黑種草籽油,心血管保健明日之星?

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微笑最近研究保健食品原料時,發現一個標語聳動的成分,號稱取代納豆紅麴的明日之星-專利黑種草籽油,到底這成分有什麼特別優勢,目前臨床研究結果如何呢?本文將重點整理黑種草籽油的成分、功效、作用原理及研究結果,為大家掌握黑種草籽油的實用資料。

一、黑種草籽油是什麼

1.黑種草籽油來由

  • 黑種草籽油是一種萃取自黑種草(Nigella sative)種子的天然植物油,黑種草廣泛分佈在阿拉伯半島、印度、埃及與中東等地。氣味微香,帶有辛味,可用作香料,也做為回教的醫療藥品。黑種草油因具有輕微的辛辣感,土耳其民族會把他加入麵包或是製酒過程中來增加風味。根據中東地區的醫療文獻記載,黑種草籽油可用於改善哮喘、咳嗽、支氣管炎、頭痛、流感、濕疹等常見病症。
  • 考古學家經常在埃及法老王陵墓中,發現黑種草籽的蹤跡,當地相信黑種草籽油能夠賦予法老王復活後永生的力量及體魄,進而成為埃及貴族的御用聖品。

2.黑種草籽油成分

黑種草籽油的成分分析中,脂肪酸組成主要為ω-6亞麻油酸(linoleic acid)、ω-9油酸(Oleic acid);揮發油主要為傘花烴(p-cymene)、百里醌(hymoquinone)及側柏烯(α-thujene)。【1,2】值得注意的是,不同地區黑種草籽油的成組比例不同,孟加拉地區所含百里醌含量約為印度區的三倍。【2】

二、黑種草籽油功效及作用原理

黑種草籽油最主要的功效成份目前被認定為百里醌(thymoquinone),在研究中發現具有以下作用:

(1)具有良好抗氧化能力

(2)可抑制發炎介質、 前列腺素、白三烯, 達到抗發炎效果【3】

(3)增加T細胞及自然殺手細胞介導之免疫反應,調節免疫力【4】

(4)增強粒線體功能,細胞可利用更多能量,改善代謝功能【5】

(5)抗微生物活性,幫助抵抗外來感染【6】

心血管疾病的預防保健,是目前黑種草籽油被廣泛研究的重點領域。黑種草籽油的血管舒張效應可能有幾種潛在機制,包括抑制電壓依賴性鈣離子通道、激活鉀通道【7】;抑制毒蕈鹼受體、血栓素B2、白三烯B4和前列腺素D2【3】;以及增加一氧化氮的產生【8】。

三、黑種草籽油預防動脈粥狀硬化的潛在機轉

首先,我們需要釐清動脈粥樣硬化的演變過程。這一過程中,氧化壓力、發炎反應以及低密度膽固醇偏高是一切的始作俑者。發炎反應會促使內皮細胞增加沾粘蛋白(ICAM-1及VCAM-1) 的基因表現,促進單核球細胞與內皮細胞的黏著,穿越內皮細胞層進入血管內膜,轉為巨噬細胞。

・註:ICAM-1及VCAM-1是免疫細胞穿透內血管內皮的窗口。

血管內膜中氧化型低密度膽固醇(ox-LDL)會透過清道夫受體 LOX-1 誘導巨噬細胞極化為促發炎的M1 型。巨噬細胞會吞噬內膜的膽固醇並代謝,但若超過代謝負荷時,巨噬細胞會轉變呈為「泡沫細胞foam cells」,形成脂肪斑紋囤積在血管壁內,是造成動脈硬化的元兇之一。 

黑種草籽油目前預防動脈粥狀硬化的機轉,可能如下【9】:

(1)降低血脂效果(可能歸因於高含量的亞麻油酸)

(2)降低內皮細胞沾粘蛋白ICAM-1,VCAM-1的表現

(3)降低活性氧物質(Reactive oxygen species;ROS),提升抗氧化力(SDO) 

(4)降低清道夫受體 LOX-1 的表現

四、黑種草籽油的實證資料

1.降低血壓

2008年隨機雙盲安慰劑對照試劑發現,輕度高血壓受試者(收縮壓140-159 mmHg;舒張壓90-99 mmHg)每天早晚補充100或200毫克黑種草籽油(未標示百里醌含量),能顯著降低收縮壓及舒張壓,甚至對於血中膽固醇調節也有幫助。【10】

2020年人體試驗收錄20位健康受試者(休息時收縮壓介於135-159 mmHg,舒張壓介於85-99 mmHg),試驗前6個所有試受者食用500毫克黑種草籽油(游離脂肪酸含量<2.5%,共含15毫克百里醌),之後經過3周過渡期,再改食用安慰劑,試驗期間測量血壓的變化。研究結果顯示,補充500毫克黑種草籽油能顯示降低收縮壓(-11.2%)與舒張壓(-12.2%)。細部分析沒有併用處方藥的族群,黑種草籽油降低血壓的效果更明顯,另外食用1-2天即有明顯的調降效果。【11】

黑種草籽油對於輕度高血壓患者以及健康受試者均顯示出明顯的降壓效果,包括收縮壓和舒張壓值得注意的是,這種降壓效果在不同時段都得到了明確的證實,甚至在短期內就能觀察到明顯的調降作用。

2.預防心血管疾病

臨床試驗發現肥胖女性採用低熱量飲食,加上每日3公克黑種草籽油(含12.5%百里醌,等於375毫克百里醌),持續8周,可降低心臟代謝危險因素【12】、減少體重並提升體內SOD含量【13】、降低身體發炎指數【14】

針對第二型糖尿病族群,2019年試驗比較黑種草籽油與二甲雙胍(Metformin)用於新診斷糖尿病患者的控糖效果,結果顯示每日補充1350毫克黑種草籽油控糖效果不如每日2000毫克的二甲雙胍。【15】若受試者每天食用1000毫克黑種草籽油,持續八週,對於血糖、血脂、血壓及體重控制具有正面幫助,顯示黑種草籽油具有心血管具保護作用。【16】

至於冠狀動脈心臟病族群,2021年隨機雙盲安慰劑對照試驗結果顯示,受試者每天食用2公克黑種草籽油,持續8週,能顯著減重、縮小腰圍及臀圍、血壓及空腹血糖【17】;另外對於血管內皮功能和動脈粥樣指標(ICAM-1、VCAM-1及氧化指數)有幫助。【18】

2022年隨機單盲安慰組對照試驗發現,具有心臟血管疾病危險因子的受試者(糖尿病、高血壓、高血脂、抽菸)每天補充1000毫克黑種草籽油(含13毫克百里醌),持續2個月能顯著提升血流介導擴張程度(Flow- mediated dilation,FMD)並增加一氧化氮合成量,可能預防心血管疾病惡化,但卻無法改善血管發炎指標(ICAM-1、VCAM-1)。 【19】

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3.輔助改善慢性腎臟病

慢性腎臟病第三期及第四期病患,傳統治療及必需胺基酸的α-酮酸補充下,每日額外補充2.5毫克黑種草籽油能有效延緩病情發展。【20】

4.輔助改善慢性阻塞性肺病

2020年的隨機雙盲對照試驗,受錄100位輕至中度慢性阻塞性肺炎受試者,隨機分成二組:對照組每天規律藥物治療,實驗組每天早晚各食用1公克黑種草籽油(含0.95%百里醌)加上原本的藥物治療,持續3個月。研究結果發現,合併食用黑種草籽油能顯著降低發炎指數(IL-6、TNF-α)降低蛋白質氧化指標(protein carbonyl);增加抗氧化指標(SOD、CAT、GSH、GPx、維生素C與E);並增加肺部功能(改善肺功能檢查FVC、FEV1、PEF、MEF25-75數值)。【21】

5.改善氣喘的控制

2017年隨機雙盲安慰組對造試驗,收錄80名氣喘試受者(症狀尚未完全控制),隨機分成實驗組(每天早晚各食用500毫克黑種草籽油,含0.7%百里醌)與對照組(每天早晚食用安慰劑),持續4周。研究結果顯示補充黑種草籽油能顯著改善氣喘的控制,氣喘控制測驗評分(asthma control test)明顯提升,尤其在日常工作狀況的評分尤為顯著。另外,對於肺功能也有幫助,呼吸流速指標(用力呼氣一秒量FEV1與尖峰呼氣流速PEFR)均有改善的趨勢,但對周邊小支氣管阻塞(FEF25-75)幫助不大。血液檢測也發現,實驗組血液中嗜伊紅性白血球數量明顯下降,顯示黑種草籽油能降低氣喘患者的發炎指數。【22】

五、微笑藥師對黑種草籽油的定位

從黑種草籽油的作用機制來看,具有抗氧化和抗發炎的特性,能減少單核球細胞的沾黏,並調節巨噬細胞的極化,進而降低動脈粥樣硬化的風險。

然而,目前許多臨床研究尚未明確標明黑種草籽油主要活性成分-百里醌(thymoquinone)的濃度或含量。此外,這些研究規模相對較小,因此仍需要更多大規模的研究來進一步證實黑種草籽油作為保健劑的建議劑量。

另一方面,關於黑種草籽油對降血脂的效果,目前的研究結果並不一致。有學者推測,其中一個可能的機制是黑種草籽油中高含量的亞麻油酸有助於抑制VLDL的分泌,增加脂蛋白脂肪酶的活性,加速TG清除。更有研究顯示,在攝取富含LA的飲食後,LDL受體會增加,從而降低LDL-C的水平。

總結來說,黑種草籽油中的百里醌最大的特點在於預防動脈粥樣硬化的綜合作用機轉,但其確切的保健劑量和對血脂的影響還需要進一步的研究來確認。

 

 

 

參考文獻:

  1. Nutritional Composition and Volatile Compounds of Black Cumin (Nigella sativa L.) Seed, Fatty Acid Composition and Tocopherols, Polyphenols, and Antioxidant Activity of Its Essential Oil. Horticulturae 2022, 8, 575. 

  2. olatile compounds of black cumin (Nigella sativa L.) seeds cultivated in Bangladesh and India. Heliyon. 2020 Oct; 6(10): e05343.

  3. The relaxant effect of Nigella sativa on smooth muscles, its possible mechanisms and clinical applications. Iran J Basic Med Sci. 2014 Dec; 17(12): 939–949.

  4. Immunomodulatory and therapeutic properties of the Nigella sativa L. seed. Int Immunopharmacol. 2005 Dec;5(13-14):1749-70.

  5. Beneficial Effects of Thymoquinone on Metabolic Function and Fatty Liver in a Murine Model of Obesity. J Nutr Food Sci, Vol. 9 Iss. 2 No: 751

  6. Studies on the antimicrobial activity of Nigella sativa seed (black cumin). J Ethnopharmacol. 1991 Sep;34(2-3):275-8.

  7. Endothelium-independent vasorelaxant effects of hydroalcoholic extract from Nigella sativa seed in rat aorta: The roles of Ca2+ and K+ channels. BioMed Research International, Volume 2014, Article ID 247054, 7 pages.

  8. Nigella sativa L. seed regulated eNOS, VCAM-1 and LOX-1 genes expression and improved vasoreactivity in aorta of diabetic rat. Journal of Ethnopharmacology, 228, 142–147.

  9. Efficacy of nigella sativa oil on endothelial function and atherogenic indices in patients with coronary artery diseases: A randomized, double-blind, placebo-control clinical trial. Phytother Res. 2022 Dec;36(12):4516-4526.

  10. Antihypertensive effect of Nigella sativa seed extract in patients with mild hypertension. Fundam Clin Pharmacol. 2008 Aug;22(4):447-52.

  11. Effects of Standardized Black Seed Oil Cold Press Supplement Over A Six Week Period on Blood Pressure and Heart Rate in Healthy Patients: A Nonrandomized Clinical Trial. Food Sci Nutr Res. 2020; 3(1): 1-5.

  12. Effects of Nigella sativa oil with a low-calorie diet on cardiometabolic risk factors in obese women: a randomized controlled clinical trial. Food Funct. 2015 Jun;6(6):2041-8.

  13. Oxidative Stress Responses to Nigella sativa Oil Concurrent with a Low-Calorie Diet in Obese Women: A Randomized, Double-Blind Controlled Clinical Trial. Phytother Res. 2015 Nov;29(11):1722-8.

  14. Nigella sativa oil with a calorie-restricted diet can improve biomarkers of systemic inflammation in obese women: A randomized double-blind, placebo-controlled clinical trial. J Clin Lipidol. 2016 Sep-Oct;10(5):1203-11

  15. Effect of Nigella Sativa oil versus metformin on glycemic control and biochemical parameters of newly diagnosed type 2 diabetes mellitus patients. Endocrine. 2019 Aug;65(2):286-294.

  16. Effect of Nigella sativa oil extract on cardiometabolic risk factors in type 2 diabetes: A randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial.   Phytother Res. 2021 Jul;35(7):3747-3755.

  17. Effects of Nigella sativa oil supplementation on selected metabolic parameters and anthropometric indices in patients with coronary artery disease: A randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. Phytother Res. 2021 Jul;35(7):3988-3999.

  18. Efficacy of nigella sativa oil on endothelial function and atherogenic indices in patients with coronary artery diseases: A randomized, double-blind, placebo-control clinical trial. Phytother Res. 2022 Dec;36(12):4516-4526.

  19. The effect of Nigella sativa oil on vascular dysfunction assessed by flow-mediated dilation and vascular-related biomarkers in subject with cardiovascular disease risk factors: A randomized controlled trial. Phytother Res. 2022 May;36(5):2236-2245.

  20. Evaluation of Safety and Efficacy Profile of Nigella sativa Oil as an Add-On Therapy, in Addition to Alpha-Keto Analogue of Essential Amino Acids in Patients with Chronic Kidney Disease. Saudi Journal of Kidney Diseases and Transplantation 31(1):p 21-31, Jan–Feb 2020. 

  21. Therapeutic effects of black seed oil supplementation on chronic obstructive pulmonary disease patients: A randomized controlled double blind clinical trial. Heliyon. 2020 Aug; 6(8): e04711.

  22. Nigella sativa Supplementation Improves Asthma Control and Biomarkers: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Phytother Res. 2017 Mar;31(3):403-409.

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