Sacred basil - an Ayurvedic adaptogen

By Hans Wohlmuth

Sacred basil (Ocimum tenuiflorum, syn. O. sanctum) is considered a sacred plant by the Hindus and is dedicated to Krishna (1). Known also as holy basil in English and as tulsi or tulasi in Hindi, the plant grows wild in India but is also widely cultivated in home and temple gardens.

Sacred basil has a long history of medicinal use, and is mentioned in ancient Ayurvedic texts such as Charak Samhita. More contemporary texts, such as Indian Medicinal Plants by Kirtikar and Basu (1975), mention sacred basil for treatment of a variety of conditions including pain, fever, vomiting, bronchitis, earache and diseases of the heart and blood (2), but it has also been used in the treatment of diabetes, arthritis and asthma (3).

Fresh leaves taken with black pepper have been used as a prophylactic against malaria, and a decoction of the root has been recommended for malarial fevers (4). The leaf juice has been used for chronic fever, haemorrhage, dysentery and dyspepsia and also as an anthelmintic and topically for ringworm and skin diseases (4).

The traditional form of preparation is an aqueous extract of the leaves (5;6).

Ayurveda is not the only system of medicine to honour and make use of sacred basil, the plant also figures in the ancient medical systems of the Greek, Roman, Sidha and Unani (5).

Botany

Sacred basil is a member of the family Lamiaceae (Labiatae) and is closely related to the common basil (Ocimum basilicum). It is an upright, 30-60 cm tall plant covered with soft hairs. The stems are square in transection, and the leaves are opposite, elliptical-oblong with relatively long petioles and serrated leaf margins. The flowers appear in racemes arising in whorls on the terminal part of the stems and are labiate, bilaterally symmetrical and purplish in colour. Sacred basil is found throughout India and in many parts of the Old World tropics and also occurs in the warmer parts of Australia.

Chemistry

Sacred basil contains a volatile oil consisting of about 70% eugenol as well as methyl eugenol and caryophyllene (3;7). Other constituents with likely pharmacological activity include the triterpenoid ursolic acid, rosmarinic acid, alkaloids, saponins, flavonoids (including apigenin and luteolin and glycosides thereof), phenylpropane glucosides and tannins (1-3;8-10).

The seeds of sacred basil contain a fixed oil containing five fatty acids, including about 17% linolenic acid and just over 50% linoleic acid (11;12).

Sacred basil as an adaptogen

Traditional use has attributed a wide variety of properties to sacred basil. These include rejuvenating, tonic and vitalising properties that would contribute to longevity and a healthy life, as well as anti-septic, anti-allergic and anti-cancer effects (6;13).

In view of pharmacological evidence showing sacred basil to possess multiple pharmacological effects including immuno-modulating, anti-stress, hepatoprotective, chemopreventive, and anti-inflammatory, the plant can appropriately be classed as an adaptogen.

The term adaptogen was coined by the Russian scientist Lazarev in 1947 to describe substances that increase the body's non-specific resistance to stress. According to Lazarev, an adaptogen is an agent that allows the organism to counter adverse physical, chemical or biological stressors by raising non-specific resistance towards such stress, thus allowing the organism to 'adapt' to the stressful circumstances (1;14).

The concept of adaptogenic action was further elaborated by Brekhman and Dardymov some 20 years later (1;14). They put forward specific criteria that a substance should meet in order to be regarded as an adaptogen, namely that the substance should (1) produce a non-specific response and therefore increase resistance against a variety of stressors, (2) have a normalising (amphoteric) action on physiological function irrespective of the pathological state, and (3) be innocuous.

The mode(s) of action of adaptogens is not fully understood, but considerable amounts of evidence suggest the involvement of effects mediated by the pituitary and the pituitary-adrenal axis (1). Specific pharmacological actions frequently found in adaptogens include antioxidant, anti-cancerogenic, immuno-modulatory, hypocholesterolaemic and hypoglycaemic (15).

Medicinal plants commonly regarded as possessing adaptogenic action include Korean and American ginseng (Panax ginseng, P. quinquefolius), Siberian ginseng (Eleutherococcus senticosus), Schisandra chinensis and ashwagandha (Withania somnifera) (1).

Pharmacology

Pharmacological studies have shown that animals treated with sacred basil extract withstand both physical and chemical stress of different kinds significantly better than controls (see below) (1). A leaf extract has been shown to stimulate the release of ACTH from pituitary cells in vitro (1). This evidence, coupled with the non-toxic nature of the plant and its extract, makes sacred basil an excellent example of an adaptogenic medicinal plant.

Anti-stress activity

Several studies have demonstrated that sacred basil improves resistance to different types of stress. Increased resistance has been demonstrated in animal models against stressors such as behavioural despair, induced gastric ulcers, and exposure to hepatotoxins (16;17).

Two studies have shown an ethanolic extract of sacred basil to prevent endocrine stress responses to noise-induced stress (18;19).

One of these studies showed that elevation of plasma corticosterone levels induced by loud noise was prevented in rats treated with sacred basil extract (18).

The other study found that sacred basil treatment prevented several noise-induced stress responses in the rat, namely an increase in plasma corticosterone level, leukopenia and enhanced neutrophil function (19).

Thus a variety of studies using different animal models of stress suggest that sacred basil can ameliorate the physiological responses to stress, thus in effect enabling the body to better cope with stress without becoming 'stressed out'.

Antioxidant activity

A number of studies have demonstrated, either directly or indirectly, that sacred basil possesses good antioxidant activity.

Sacred basil demonstrated protective effects against copper sulphate toxicity in rats (20). Copper sulphate caused the development of free hydroxyl radicals and subsequent increased lipid peroxidation and led to rises in levels of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase and catalase. Administration of sacred basil restored the various parameters to near normal values.

Several studies have shown sacred basil leaf extract to be radioprotective, i.e. to protect against the damaging effects of ionising radiation. Free radical scavenging and antioxidant activity is the likely mechanism involved in this radioprotective effect (21-23 21-23).

Two flavonoids, orientin and vicenin, isolated from the leaves of sacred basil, have been shown to increase survival time in lethally irradiated mice. When animals were pre-treated with either of the flavonoids, a significant decrease in chromosome aberration following gamma irradiation was seen, with vicenin providing the best protection (8).

Six phenolic compounds isolated from sacred basil, including eugenol, rosmarinic acid, apigenin and three other flavonoids showed good to excellent antioxidant activity in vitro (9). Ursolic acid isolated from sacred basil protected against lipid peroxidation in liver microsomes in vitro (10).

Chemoprevention refers to protective activity against chemically induced malignant tumours. Oral treatment with very high doses of sacred basil leaf extract for 15 days resulted in significantly elevated activities of enzymes (cytochrome P-450, cytochrome b5, aryl hydrocarbon hydroxylase and glutathinone S-tranferase) involved in the detoxification of carcinogens and mutagens (24). Sacred basil extract was also found to elevate hepatic and extrahepatic levels of glutathione. Glutathione is an important part of the body's protective mechanism against free radicals.

Sacred basil extract has been shown to protect against chemically induced oral cancer and the development of skin papillomas in rodents (25).

Chemopreventive activity has also been demonstrated for sacred basil seed oil, which contains fatty acids including linolenic acid. Antioxidant activity was deemed to be partly responsible for the chemopreventive effect (26).

Anti-cataract activity

Sacred basil leaf was found to have both prophylactic action and be able to arrest the progress of cataract formation in animal models (27). Oxidative damage by free radicals is believed to be the major cause of cataracts, and sacred basil's anti-cataract effect is undoubtedly closely associated with its antioxidant activity.

Immuno-modulating activity

Pharmacological studies in rats have indicated that both aqueous and methanolic extracts of sacred basil leaves stimulate humoral and cellular immunity (6;13). Increased humoral immune response was demonstrated by increased antibody titre in response to challenge with typhoid antigen, while raised cellular immunity was evidenced by increased lymphocyte count (6).

A steam distilled oil from the fresh leaves modulated various aspects of humoral immunity in vitro and in vivo (13). Antibody titre, including IgE titre was enhanced in vivo, and the oil also significantly inhibited histamine release from peritoneal mast cells and antagonised the spasmogenic effects of histamine, serotonin and acetylcholine in vitro.

The authors of this study suggested that sacred basil might have an anti-allergic action resembling that of sodium chromoglycate, a widely used anti-allergic drug that suppresses the release of histamine.

Anti-inflammatory, analgesic and anti-pyretic activity

Leaf extracts of sacred basil inhibited both acute and chronic inflammation in animal models, and also had analgesic and anti-pyretic activity (5). All of these effects may, at least in part, be attributed to the inhibition of prostaglandin biosynthesis.

That sacred basil indeed contains compounds with the potential to inhibit prostaglandin biosynthesis was confirmed by a recent study, which showed that several compounds isolated from sacred basil (eugenol, rosmarinic acid, and the flavonoids cirsilineol, cirsimaritin, isothymonin and apigenin) inhibited the key enzyme involved in the biosynthesis of prostaglandins, cyclooxygenase (9)

The fixed seed oil of sacred basil has been found to have both anti-inflammatory and anti-ulcer activity and appears to exert these effects through dual inhibition of arachidonic acid metabolism, i.e. by inhibiting both the cyclooxygenase and lipoxygenase pathways (11;12;28;29).

Psychopharmacological effects

A leaf extract of sacred basil was found to produce effect similar to those produced by low doses of barbiturates in pharmacological studies, but at the same time produced some effects reminiscent of amphetamines (30). These results suggest that the effects of sacred basil on the central nervous system might involve dopaminergic neurones.

Anti-diabetic actions

Several studies have shown sacred basil (both as an extract and as a dietary component) to have hypoglycaemic action in animal models of diabetes (7;31;32).

A reduction of serum lipid levels (total lipids, total cholesterol, triglycerides and phospholipids), uronic acid and total amino acids, all relevant to the metabolic dysfunction of diabetes, has also been observed in diabetic animals fed a diet including 1% sacred basil leaf powder (7).

Clinical trial in NIDDM

A randomised, placebo-controlled, single-blind, crossover trial in patients diagnosed with noninsulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM) was conducted to examine the effects of sacred basil (dried leaf 2.5 g daily) on fasting and postprandial blood glucose and serum cholesterol levels (3).

Forty patients, twenty of whom were receiving oral hypoglycaemic drugs and twenty of whom were newly diagnosed without a history of anti-diabetic drug use, took 2.5 g of sacred basil leaf or placebo (spinach) powder in water on an empty stomach upon rising. Subjects taking anti-diabetic medication were advised to stop doing so at least 7 days prior to the trial. Following a 5-day run-in period, subjects were randomised to take sacred basil or placebo for four weeks, followed by the other treatment for four weeks. Investigators were blinded to the sequence of treatments.

The results showed that sacred basil treatment caused a significant decrease in both fasting and postprandial blood glucose levels compared with placebo. Fasting blood glucose fell by 21.0 mg/dL (95% CI ?31.4- ?11.2; p<0.001) and postprandial blood glucose fell by 15.8 mg/dL (95% CI ?7.0 - ?-5.6; p<0.02). This represented reductions in fasting and postprandial blood glucose levels of 17.6% and 7.3%, respectively. A mild reduction in total cholesterol levels was also observed with the sacred basil treatment. No adverse effects were recorded during the study.

The mechanism responsible for the hypoglycaemic activity of sacred basil is not known. It has been speculated that the herb may improve beta cell function and enhance insulin secretion (3).

Safety

Sacred basil has a long history of safe traditional use in India.

Anti-fertility effects, including abortifacient and anti-spermatogenic effects, have been described in rats, but only following the inclusion of sacred basil leaf in the diet at high levels (33;34). The doses producing these effects are in the order of 1000 mg per kilo bodyweight or more daily, equivalent to a daily dose of 50 g or more in humans.

There is no indication of safety concerns about sacred basil in the literature.

The LD50 for the oral administration of an ethanolic extract of the whole plant is 4508±80 mg in mice (16). This very high value supports the innocuous nature of the extract.

References

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“聖なるバジル”―アーユルベーダの強壮剤

ハンス・W

“聖なるバジル”（ocimum, tenuiflorum.syn. O. sanctum）は、ヒンズー教徒から神聖な植物であるとみなされ、クリシュナに捧げられます。英語ではホーリー・バジルとして、そしてヒンズー教ではトゥルシとして知られており、野生ではインドに広く成育し、また、家や寺院の庭でも広く栽培されています。

“聖なるバジル”は薬として長い間使用されてきました。そしてチャクラ・サンヒターのような古代アーユルベーダテキストの中にも言及されています。最近のテキストでは、Kitikar とBasuの書いた“Indian Medicinal Plants(インドの薬草)”の中で触れられており、痛み・熱・吐き気・気管支炎・耳の痛み・心臓や血液の病気などを含む様々な症状に効果的であるとされています。また、糖尿病・関節炎・喘息などの治療にも使われてきた、とも言及されています。

黒胡椒と共に生の葉は、マラリアの予防薬として用いられ、根の煎じ汁はマラリアによる熱に効果があるとされています。葉のジュースは慢性的な熱や出血、赤痢、消化不良に使われ、局所の白癬菌の駆虫薬として使用され、皮膚病にも使われます。

伝統的な調合法は、葉からの水溶液の抽出です。

“聖なるバジル”が医学的に使用されるのは、アーユルベーダだけではありません。ギリシャ、ローマ、Sidha、Unaniなどの古代医学体系の中にも登場してきたのです。

●植物学

“聖なるバジル”は、シソ科の植物であり、普通のバジル（Ocimum basilicum）に近い種です。直立性で、やわらかい毛に覆われた３０㎝～６０㎝の植物です。そして茎の横断面は四角く、葉は対性で比較的長い葉柄と鋸歯状の葉縁を持った楕円形をしています。花は、茎の先端部分に輪生状に総状花序の状態で現れ、唇状花冠で、左右対称、紫色をしています。聖なるバジルは、インドや東半球の熱帯地方に生息し、オーストラリアの温暖な地域にも生育しています。

●化学的性質

“聖なるバジル”は70％のオイゲノールとメチルオイゲノール、カリオフィレンを含んだ揮発性のオイルを含有しています。そのほかの成分は、トリテルペノイド・ユーソリック酸、ローズマリニック酸、アルカロイド、サポニン、フラボノイド（アピジェニン、ルテオリン、グリコシドを含む）、フェニルプロバノグルコシターゼやタンニンなどです。

この種は、17％のリノレン酸と50％強のリノール酸などの5つの脂肪酸を含んだ不揮発性のオイルを含んでいます。

強壮剤としての”聖なるバジル“

伝統的な使用は"聖なるバジル”の持つ多様性を特徴付けます。若返り、強壮剤、元気付けを含むこれらの特徴は、長寿、健康な生活、防腐、抗アレルギー、抗がん効果などにも貢献しています。

生薬学的証拠から考えると、'神聖なバジル’は免疫調整、抗ストレス、肝臓防御、化学予防、抗炎症を含む多数の生薬効果を持っています。この植物は強壮剤の仲間なのです。

「アダプトゲン」という言葉は、ストレスに対して抵抗力を増す物質を説明するために、１９４７年、ロシアの科学者ラザレフによって作られた造語です。ラザレフによれば、アダプトゲンは有機体を肉体的、科学的、生物学的な侵襲要因（ストレッサー）に立ち向かわせるための作用因です。ストレスに対抗するための抵抗力を向上させ、ストレス環境の中で、有機体をその環境に適応させるのです。

アダプトゲン的な（強壮的な）作用は、それから約２０年、ブレックマンとダルディモフによってより詳細に書かれました。彼らは、物質がアダプトゲンとして認められるためには、特別な規準に達しなければならないとする特別基準を設けました。すなわち物質は、

①       非特異的な反応を引き起こし、様々なストレス要因に対して抵抗力を高めること。

②       病気の状態に関係なく、生理学的な機能において、正常化する（両性化する）作用を持つこと。

③       無害であること。

アダプトゲンの作用の形式は、全て解明されているわけではありません。しかしかなりの実証例が、下垂体や脳下垂体副腎系によって媒介された効果の手ごたえを示唆しています。特定の薬理学的作用が頻繁にアダプトゲンの中に見つかっており、それには、抗酸化作用・抗発癌性作用・免疫調整作用・低コレステロール・低血糖症を含んでいます。

通常、朝鮮人参・アメリカ朝鮮人参・シベリア朝鮮人参・チョウセンゴミン・アッシュワガンダーなどの薬草はアダプトゲン的な作用を持っているとみなされています。

●薬理学

薬理学研究は、'聖なるバジル'の抽出液で治療された動物が、物理学的・生物学的な様々な種類のストレスに対して驚くほど耐えることができることを示しています。葉からの抽出液は、体外で下垂体細胞からラマン効果が解き放たれるのを刺激します。この事実と共に、'聖なるバジル'自体とその抽出物の無害である本質と相俟って、'聖なるバジル'はアダプトゲンの良い見本であるとされるのです。

●抗ストレス作用

いくつかの研究によれば、'聖なるバジル’は様々な種類のストレスに対する耐性を高めることが分かっています。自暴自棄や胃潰瘍、肝毒性への曝露などのようなストレス要因に対して動物実験を行い、その中で、耐性が上がっていることが示されています。

二つの実験は'聖なるバジル’から抽出されたエタノール抽出液が騒音で誘発されたストレスに反応する内分泌ストレスを抑制することも示しています。

これらの実験の一つは、大きな音で誘引されたラットの体内のプラズマ・コルチコステロイドのレベルの高まりが'聖なるバジル’の抽出液によって抑えられたことを示しています。

また、ほかの実験では、'聖なるバジル’による治療がラットの中の騒音によってもたらされたストレス作用を抑制することもわかりました。すなわち、プラズマ・コルチコステロイドのレベルの抑制、白血球減少症の抑制や中性親和機能の強化が期待できるのです。

ストレスについての様々な動物実験による多様な研究は、'聖なるバジル’がストレスに対して、生理学上の反応を改善し、その結果、体がストレスにうまく対処できるようになることを示しています。

●抗酸化作用

多くの研究が、直接、間接的に'聖なるバジル’が抗酸化作用を持つことを示しています。

ラットの実験において、'聖なるバジル’は硫酸毒性に対し防御効果を持つことを明らかにしています。硫酸毒性は、遊離したハイドロキシル基の発生を引き起こし、続いて液状化酸化物を増加させ、超酸化物非転位酵素やカタラーゼなどの抗酸化酵素のレベルを引き上げます。'聖なるバジル’の投与によって、様々なパラメーターを修復し、通常のレベルにまで近づけてくれるのです。

いくつかの研究で、'聖なるバジル’の葉の抽出液が放射線防護であることが示され、それに伴って、ダメージをもたらす電磁放射から防護してくれることが明らかになりました。遊離基排出や抗酸化作用は放射性防護効果に含まれる適当なメカニズムです。

'聖なるバジル’の葉から遊離されたオリエンティンやバイスニンのような二つのフラボノイドが瀕死の放射能汚染されたラットの生存時間を引き延ばしました。このどちらかのフラボノイドで動物が予防的措置をとられていた場合、ガンマ照射が見られた後に、染色体異常の驚くべき減少がおこります。

'聖なるバジル’から抽出されたフェノール化合物は、オイゲノール、ローズマリニック酸、アピジェニン、そしてそのほかのみっつのフラボノイドを含みます。そしてその化合物は、体外ですばらしい抗酸化作用を示します。

化学防御は、化学的に誘引された悪性腫瘍に対する防御作用とみなされています。１５日間'聖なるバジル’の葉からの抽出液を経口治療に用いると、発がん性物質や当然変異誘発要因の解毒と関係して、酵素の作用が素晴らしく高まります。

また、'聖なるバジル’の抽出液は科学的に誘引された口腔癌や蚕食性皮膚乳頭腫の発生からも守ってくれます。

●抗白内障作用

'聖なるバジル’の葉が動物実験において予防作用と白内障の形成を抑える作用を持つことは明らかにされています。遊離基によった酸化によるダメージが白内障の一番の原因であると信じられていますが、'聖なるバジル’の抗白内障作用が抗酸化作用と深く関わっていることは明白です。

●免疫調整作用

ラットの薬理学的研究は、'聖なるバジル’の葉から抽出された水溶液やメタノールは、体液や細胞の免疫を刺激することを示しています。体液の免疫反応の増加は、チフス抗原体に対抗して免疫抗体滴定濃度を増やすこと、一方で、細胞の免疫が増したことは免疫リンパ球総数が増加した事によって明らかにされています。

生の葉から取れた液をスチームで蒸留してできたオイルは、体内外で体液の様々な側面を調整します。lgE滴定濃度を含む体内の免疫抗体滴定濃度やこのオイルは腹膜マスト細胞から放出されるヒスタミンを多く抑制し、ヒスタミンによる痙攣を弱めます。

この研究の著者は、'聖なるバジル’が、ヒスタミンの放出を抑制し、抗アレルギー薬として広く使用されているナトリウムクロムグリケートの作用に類似していると述べています。

動物では、'聖なるバジル’の葉の抽出液は急性/慢性の炎症の抑制に効果があります。また、鎮痛作用、抗発熱作用もあります。

'聖なるバジル’は実際に、プロスタグラジン整合性を抑制するための潜在性を伴った構成物を含有することが最近の研究で確認されています。'聖なるバジル’の葉から抽出された構成物質にプロスタグランジンやシクロオキシゲナーゼの生合成に関わる鍵となる酵素を抑制する作用があることを示しているのです。

'聖なるバジル’の種の固定油は、抗炎症や抗潰瘍作用を持ち、アラキドン酸の二重抑制から現れるこれらの効果を働かせるようです。すなわち、シクロオキシゲナーゼやリプオキシゲナーゼの抑制に繋がるのです。

●精神薬理学効果

精神薬理学研究において、'聖なるバジル’は、少量のエステルによって生成された薬と類似した効果を生むことが分かりました。しかし同時にその効果は、アンフェタミンをも思い出させます。これらの結果は、中心神経系において'聖なるバジル’がドーパミン作用性ニューロンにも関わっているかもしれないということです。

●抗糖尿病作用

抽出したものであれそれ自体であれ、'聖なるバジル’は糖尿病の動物において、血糖値を下げる作用を持っています。

糖尿病の代謝不全に関係する血清レベル、ウロン酸、アミノ酸について、糖尿病の動物の餌に１％の'聖なるバジル’の葉の粉末を入れて観察が行われたところ、血清レベルの減少やウロン酸、全てのアミノ酸の減少が見られました。

●NIDDMの臨床実験

NIDDMの患者に無作為、プラシーボ制御、一重盲検、交差実験と言う条件で'聖なるバジル’の効果を、空腹時と食後の血中ブドウ糖と血清コレステロール値を調べることで検証しました。

経口低血糖薬を投与されていた２０名の女性、抗糖尿病薬を投与された経験の無い２０名の女性、計４０名は、'聖なるバジル’の葉の粉末2.5g、もしくは水に溶かしたホウレン草の粉、偽薬、を摂取しました。抗糖尿病薬をのんでいた被験者はテスト前の少なくとも７日間は薬の摂取をやめるようにアドバイスされました。被験者は４週間どちらを摂取するか無作為で選ばれ、次にその他の治療が４週間おこなわれました。調査者は治療の結果を知らされないようにされていました。結果は、'聖なるバジル’の葉の粉末を取った被験者の血中ブドウ糖と結成コレステロール値に、プラシーボの被験者と比べると驚くべき減少が見られました。

空腹時のブドウ糖血中グルコースは21.0㎎/dLまで落ち、食後は15.8㎎/dLまで落ちました。この結果はそれぞれ空腹時17.6％、食後7.3％のブドウ糖血中グルコースレベルの減少があったことを示しています。'聖なるバジル’の葉の粉末を取った被験者には、全コレステロールレベルでの緩やかな減少もまた確認されました。この実験中、反対の結果は得られませんでした。

'聖なるバジル’の血糖値を下げる作用についてのメカニズムは未だ解明されていません。しかし、ベータ細胞の機能を高め、インシュリン分泌を高めるのではないかと期待されています。

●安全性

'聖なるバジル’はインドで、安全な伝統的使用の歴史を持っています。

人工中絶薬や抗精子形成効果などの抗受精能力効果もラットの実験で示されていますが、とても大量に摂取した場合だけです。これらの効果をもたらすには、一日一キロの食事に対して1000ミリグラム以上の摂取を必要とします。これは、人間の食事量に換算すると、50グラムに相当します。

全体から抽出されたエタノールの経口薬としてのＬＤ50はねずみで4508±80㎎です。とても高いこの値が、このハーブの抽出液の無害さを示してくれています。