من المعروف أيضًا أن ميكروبيوتا الأمعاء تؤدي دورًا بالغ الأهمية في صحة الإنسان. وتؤدي ميكروبيوتا الأمعاء دورًا قويًا جدًا في تنظيم الجهازين الأيضي والمناعي (Wang et al.). وعندما نفكر في هذه الحقيقة، ندرك سريعًا مدى أهمية الحفاظ على تركيبة متوازنة لميكروبيوتا أمعائنا. وعند الحديث عن ميكروبيوتا الأمعاء، يجب أن نعرف العوامل الداخلية والخارجية التي تشكّل خصائص ميكروبيومنا. وتؤثر العوامل البيئية، مثل النظام الغذائي والحالة الصحية ونمط الحياة، تأثيرًا قويًا في ميكروبيوتا الأمعاء. ومن المعروف أن التغيّرات في نظامنا الغذائي وتركيبته تعدّل بسرعة الوظيفة الأيضية لبكتيريا أمعائنا (Wang et al.).

غالبًا ما يُلاحظ اختلال توازن ميكروبيوتا الأمعاء مع انخفاض غنى البكتيريا وتنوّعها، إلى جانب اختلال التوازن التركيبي بين الأنواع المتعايشة والأنواع التي يُفترض أنها ممرِضة. ويرتبط اختلال التوازن الميكروبي باضطرابات تعتمد على البكتيريا المعوية، مثل التفاعلات التحسسية والاكتئاب وارتفاع ضغط الدم وداء السكري ومرض التهاب الأمعاء. (وانغ وآخرون)

يحتوي الشمندر الأحمر (Beta vulgaris L.) على نسبة غنية من المركبات الكيميائية النباتية، مثل الألياف والبوليفينولات والبيتالينات. والبيتانين، وهو أحد أنواع البيتا سيانين، هو البيتالين الرئيسي في الشمندر الأحمر. تنتج ميكروبيوتا الأمعاء إنزيمات مثل β-غلوكوزيداز وإنزيمات تحلّل الغليكوسيدات، ويمكن لهذه الإنزيمات استقلاب المركبات الكيميائية النباتية إلى أحماض دهنية قصيرة السلسلة (SCFAs). وقد ثبت أن تناول الشمندر الأحمر ينظّم استقلاب ميكروبيوتا الأمعاء وإنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة. ونظرًا إلى أن بكتيريا مثل Bifidobacterium وBacteroides تنتج الإنزيمات المحددة اللازمة لاستقلاب البيتالينات، فقد تعتمد الاستجابة للشمندر الأحمر على النمط المعوي (enterotype). (Ko وآخرون)

تُعرَّف الأنماط المعوية بأنها تجمعات مختلفة من ميكروبيوتا الأمعاء البشرية. وتُصنَّف بناءً على بكتيريا أساسية مثل البِيفيدوباكتيريوم والفايكاليبكتيريوم والباكتيرويدس وغيرها. وتشير الأبحاث الحديثة إلى أن الأفراد قد يُظهرون استجابات أيضية مختلفة للنظام الغذائي نفسه بسبب اختلاف نمطهم المعوي. ويوضح هذا مجددًا مدى أهمية التغذية الشخصية لدى الأفراد الأصحاء، وكذلك في السياقات العلاجية. (Ko وآخرون)

من المعروف جيدًا أن ميكروبيوتا الأمعاء تؤثر بشكل كبير في التواصل بين الجهاز الهضمي والجهاز العصبي المركزي من خلال المستقلبات الكيميائية الحيوية مثل السيروتونين والأحماض الدهنية قصيرة السلسلة والتريبتوفان. وقد لوحظ انخفاض مستويات الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة لدى الأفراد المصابين بالاكتئاب (Verma et al.). وتشير الأدبيات الحالية أيضًا إلى أن ميكروبيوتا الأمعاء قد تؤثر في محور الوطاء-النخامة-الكظر (HPA). وينسق محور HPA الاستجابة التكيفية للضغط النفسي، ويبدو أن اختلال وظيفته يؤدي إلى اضطرابات القلق والاكتئاب، التي غالبًا ما ترتبط بارتفاع مستويات الكورتيزول والوسائط الالتهابية (Simpson et al.).

هدفت عدة دراسات خلال السنوات الماضية إلى بحث تأثير الشمندر الأحمر في ميكروبيوتا الأمعاء.

بحث وانغ وآخرون في عام 2022 التغيرات التي طرأت على ميكروبيوتا الأمعاء بعد استهلاك الشمندر الأحمر لمدة 14 يومًا لدى أشخاص أصحاء. وشارك في الدراسة 18 شخصًا سليمًا (13 أنثى و5 ذكور). وقبل بدء الدراسة بأسبوعين، طُلب من المشاركين تجنب تناول الأطعمة المحتوية على البيتالين. وخلال فترة التدخل التي استمرت 14 يومًا، تناول المشاركون 30 مل من مركز الشمندر يوميًا. وجُمعت عينات البراز عند خط الأساس (BL)، وبعد 3 أيام (D3)، وبعد 14 يومًا (D14). وأُجريت القياسات الأنثروبومترية خلال الزيارة الأولية. ولم تُشر الدراسة إلى وجود تغيرات ملحوظة في تنوع ألفا وبيتا بين عينات BSL وD3 وD14. إلا أنه لوحظت تغيرات واضحة في وفرة بعض الأصناف المحددة (مثل Romboutsia وBacteroidales)، إلى جانب زيادة A. muciniphila (المرتبط عكسيًا بالسمنة والالتهاب واضطرابات الأيض) وانخفاض مجموعة B. fragilis (التي قد تكون منتجة للسموم المعوية، مما يؤدي إلى إسهال التهابي).

كما لاحظوا زيادة إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs) الكلية، ولا سيما حمض (الأيزو)البيوتيريك في البراز. وبحث سورونو وآخرون تأثير الشمندر الأحمر في ميكروبيوتا الأمعاء لدى أشخاص إندونيسيين مصابين بمقدمات السكري أثناء فقدان الوزن. وأُجريت تجربة عشوائية مزدوجة التعمية ومتقاطعة على 15 متطوعًا (6 ذكور و9 إناث) مصابين بمقدمات السكري (جلوكوز الدم الصائم 100–125 mg/dL؛ جلوكوز الدم العشوائي 140–199 mg/dL؛ مؤشر كتلة الجسم 25–27 kg/m2).

وقد قُدّمت لهم:

1.) 50% من دقيق القلقاس + 50% من دقيق القمح

2.) هذه المنتجات + البروبيوتيك L. plantarum

3.) منتجات البند 1.) مع شمندر أحمر ممتزّ، لمدة أسبوعين، مع فترة غسل مدتها أسبوعان بين كل تدخل وآخر. وجُمعت عينات البراز والدم قبل التدخلين اللذين استمرا أسبوعين وبعدهما لكل نوع من العلاج. وبلغت المدة الإجمالية للدراسة 14 أسبوعًا.

أظهرت النتائج تباينًا كبيرًا بين الأفراد في استجابة ميكروبيوتا الأمعاء. وفي النهاية، أمكن تقسيم الأفراد إلى من لديهم ميكروبيوتا أكثر قدرة على الصمود، ومن لديهم ميكروبيوتا أكثر عرضة للتغيرات الغذائية.

بحث كو وآخرون تأثيرات مسحوق الشمندر الأحمر (RP) وإنتاج البيتانين استنادًا إلى النمط المعوي. ولهذا الغرض، استخدموا نموذجًا للهضم المعدي المعوي وتخمير البراز. ولتحليل النمط المعوي، استقطبوا 30 مشاركًا كوريًا سليمًا (17 رجلًا و13 امرأة). وتمكنوا من تقسيم المشاركين إلى مجموعات فرعية وفق النمط المعوي السائد:

Phocaicole وPrevotella وBifidobacterium. وجُمعت عينات البراز من شخص ممثل لكل مجموعة فرعية، ثم خُمّرت باستخدام مسحوق الشمندر الأحمر أو صبغة البيتانين. واعتمد تأثير RP وBP بوصفهما من البريبايوتيك في ميكروبيوتا الأمعاء على النمط المعوي للأشخاص الثلاثة المختارين. ولم يُكتشف تغير ملحوظ في غنى الأصناف الميكروبية إلا في عينة S3-Bifidobacterium. كما أظهرت مجموعة S3-Bifidobacterium اتجاهًا مختلفًا في تغيرات ميكروبيوتا الأمعاء مقارنةً بالعينات الأخرى.

أظهر كل نمط معوي (مع تخمير RP/BP وبدونه) نشاطًا أيضيًا مختلفًا مرتبطًا بإنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs). وسُجلت أكبر زيادة في إنتاج SCFAs في عينة S3-Bifidobacterium، في حين أظهرت عينة S2-Prevotella تغيرًا أقل في SCFAs. وتشير نتائج هذه الدراسة إلى أن RP وBP يسببان استجابات خاصة بالنمط المعوي في ميكروبيوتا الأمعاء وإنتاج SCFAs.

أجرى أدكولوريجو وآخرون دراسة حول مشكلة اضطراب الميكروبيوتا الناتج عن الفطام. وُزّع 48 خنزيرًا صغيرًا عشوائيًا على أحد أربعة أنظمة غذائية لمدة 14 يومًا، بعد فترة فطام استمرت 28 يومًا. وكان هناك نظام غذائي أساسي ضابط (con)، وآخر يحتوي على 300mg/kg من أكسيد الزنك (ZNO)، ونظامان غذائيان مختلفان يحتويان على الشمندر الأحمر. وتم تحضير RB2 وRB4 بإضافة 2% (20g/kg) و4% (40g/kg) من الشمندر الأحمر الكامل المطحون إلى النظام الغذائي الأساسي.

أظهرت النتائج قدرة الشمندر على تعديل ميكروبيوتا الأمعاء لدى الخنازير المفطومة، من خلال زيادة غنى الأنواع وتعزيز أيض الدهون.

اكتشف كالفاني وآخرون تأثيرات مفيدة لتناول عصير الشمندر في ميكروبيوتا الأمعاء لدى بالغين يعانون من كوفيد طويل الأمد. وشملت دراستهم 25 مشاركًا (15 تناولوا العصير و10 تناولوا الدواء الوهمي). وبعد تناول المكملات لمدة أسبوعين، كانت لدى المشاركين الذين شربوا عصير الشمندر وفرة أكبر من البكتيريا ذات التأثيرات المفيدة المعروفة مقارنةً بمجموعة الدواء الوهمي.

هدفت عدة دراسات إلى بحث تأثير الشمندر الأحمر على ميكروبيوتا الأمعاء لدينا، وبالتالي على صحتنا. وبوجه عام، لم تتمكن هذه الدراسات من إظهار تغيّرات ملحوظة في تنوّع ألفا وتنوّع بيتا. لكن اكتُشفت تغيّرات ملحوظة في أصناف تصنيفية محددة، إلى جانب زيادة في إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة. كما أظهرت الدراسات أن ميكروبيوتا الإنسان يمكن تقسيمها إلى أنماط معوية مختلفة، يبدو أنها تستجيب بدرجات متفاوتة لتناول الشمندر الأحمر. وقد لوحظت أكبر زيادة في إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة بعد استهلاك الشمندر الأحمر لدى نمط Bifidobacterium المعوي، الذي بدا أنه أكثر الأنماط المعوية حساسية لاستهلاك الشمندر الأحمر. وللأسف، تُظهر هذه الدراسات عدة قيود، إذ إن جميعها شملت عددًا قليلًا من المشاركين، ولم تُرصد سوى نتائج قصيرة الأمد.

أظهرت الدراسات إمكانية أن يساهم استهلاك الشمندر الأحمر في زيادة إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، وفي تعديل ميكروبيوتا الأمعاء بشكل مفيد. وقد يؤدي كلا الأمرين إلى فوائد صحية متنوعة، وربما يقيان المضيف من أمراض التهابية مثل مرض الأمعاء الالتهابي ومتلازمة القولون الالتهابي، وكذلك من الاكتئاب وداء السكري وعدد كبير من الاضطرابات الأيضية المختلفة. وينبغي أن تبحث الدراسات المستقبلية في التأثيرات طويلة الأمد للشمندر الأحمر على ميكروبيوتا الأمعاء، ولا سيما على الأنماط المعوية المختلفة، والنتائج الفسيولوجية المترتبة على ذلك بالنسبة إلى الأمعاء والكائن المضيف.