من المعروف أيضًا أن ميكروبيوتا الأمعاء تلعب دورًا حيويًا في صحة الإنسان. تلعب ميكروبيوتا الأمعاء دورًا قويًا جدًا في تنظيم الجهازين الأيضي والمناعي. (وانغ وآخرون) عندما نفكر في هذه الحقيقة، نفهم بسرعة مدى أهمية التوازن في تركيبة ميكروبيوتا أمعائنا. وعندما نتحدث عن ميكروبيوتا الأمعاء، يجب أن نعرف الجوانب الجوهرية والخارجية التي تشكل خصائص ميكروباتنا. خاصة العوامل البيئية مثل النظام الغذائي، والحالة الصحية، ونمط الحياة لها تأثير قوي على ميكروبيوتا الأمعاء. من المعروف أن التغيرات في تركيبة نظامنا الغذائي تعدل وظيفة الأيض لدى بكتيريا الأمعاء بسرعة. (وانغ وآخرون)

غالبًا ما يُرى اختلال التوازن في ميكروبيوتا الأمعاء مع انخفاض في ثراء وتنوع البكتيريا، بالإضافة إلى اضطراب في التوازن التركيبي بين الأنواع المتعايشة والأنواع المحتملة التسبب في الأمراض. يرتبط اختلال التوازن بأمراض تعتمد على الإشريكية القولونية مثل ردود الفعل التحسسية، والاكتئاب، وارتفاع ضغط الدم، وداء السكري، وأمراض الأمعاء الالتهابية. (وانغ وآخرون)

البنجر الأحمر (Beta vulgaris L.) غني بالمركبات النباتية مثل الألياف، والفلافونويدات، والبيتالينات. البيتالين الرئيسي في البنجر الأحمر هو البيتانين، وهو بيتاسيانين. ينتج ميكروبيوم الأمعاء إنزيمات مثل ß-جلوكوزيدازات وهيدролازات الجليكوسيد، التي يمكنها استقلاب المركبات النباتية إلى أحماض دهنية قصيرة السلسلة (SCFAs). لقد ثبت أن استهلاك البنجر الأحمر ينظم استقلاب ميكروبيوم الأمعاء وإنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة. وبما أن بكتيريا مثل Bifidobacterium وBacteroides تنتج الإنزيمات الخاصة لاستقلاب البيتالينات، فقد تعتمد الاستجابة للبنجر الأحمر على نوعية الأمعاء (enterotype). (Ko et al.)

يتم تعريف أنواع الأمعاء بواسطة مجموعات مختلفة من ميكروبات الأمعاء البشرية. تُصنف هذه الأنواع بناءً على البكتيريا الأساسية مثل Bifidobacterium، Faecalibacterium، Bacteroides، وغيرها. تشير الأبحاث الحديثة إلى أن الأفراد قد يظهرون استجابات أيضية مختلفة لنفس النظام الغذائي، بسبب اختلاف نوع الأمعاء لديهم. هذا يبرز مرة أخرى أهمية التغذية الشخصية للأفراد الأصحاء وكذلك في الإعدادات العلاجية. (Ko et al.)

من المعروف جيدًا أن ميكروبيوتا الأمعاء لها تأثير كبير على التواصل بين الجهاز الهضمي والجهاز العصبي المركزي من خلال المستقلبات الكيميائية الحيوية مثل السيروتونين، والأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs) والتريبتوفان. لوحظ انخفاض مستويات الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة لدى الأفراد المصابين بالاكتئاب (Verma et al.). تشير الأدبيات الحالية أيضًا إلى أن ميكروبيوتا الأمعاء قد تؤثر على محور الوطاء-الغدة النخامية-الكظرية (HPA). ينظم محور HPA استجابة التكيف مع التوتر، ويبدو أن اختلال وظيفته يؤدي إلى اضطرابات القلق والاكتئاب، والتي غالبًا ما ترتبط بارتفاع مستويات الكورتيزول والوسطاء الالتهابيين (Simpson et al.).

في السنوات الماضية، هدفت عدة دراسات إلى التحقيق في تأثير الشمندر الأحمر على ميكروبيوتا الأمعاء.

حقق وانغ وآخرون في تغييرات ميكروبية معوية عام 2022، بعد فترة 14 يومًا من استهلاك الشمندر الأحمر، لدى أشخاص أصحاء. تم تجنيد 18 مشاركًا صحيًا (13 إناث، 5 ذكور). طُلب من المشاركين تجنب تناول الأطعمة التي تحتوي على البيتالين قبل أسبوعين من بدء الدراسة. خلال فترة التدخل التي استمرت 14 يومًا، استهلك المشاركون 30 مل من مركز الشمندر يوميًا. تم جمع عينات البراز عند البداية (BL)، وبعد 3 أيام (D3) و14 يومًا (D14). أُجريت قياسات أنثروبومترية في الزيارة الأولى. أشارت الدراسة إلى عدم وجود تغييرات كبيرة في تنوع ألفا وبيتا بين عينات BSL وD3 وD14. لكن لوحظت تغييرات ملحوظة في وفرة أنواع محددة (مثل Romboutsia وBacteroidales) وكذلك زيادة في A. munciniphila (التي ترتبط عكسيًا بالسمنة والالتهاب والاضطرابات الأيضية) وانخفاض في تعداد B. fragilis (التي قد تكون منتجة للسموم وتؤدي إلى الإسهال الالتهابي).

كما لاحظوا زيادة في إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs) الكلية، خاصة حمض (إيزو)بيوتيريك في البراز. حقق سورونو وآخرون في تأثير الشمندر الأحمر على ميكروبيوتا الأمعاء لدى أفراد إندونيسيين قبل الإصابة بالسكري خلال فقدان الوزن. أُجريت تجربة عشوائية مزدوجة التعمية متقاطعة مع 15 متطوعًا (6 ذكور، 9 إناث) قبل الإصابة بالسكري (مستوى الجلوكوز الصائم 100–125 ملغ/ديسيلتر؛ الجلوكوز العشوائي 140–199 ملغ/ديسيلتر؛ مؤشر كتلة الجسم 25–27 كغ/م2).

تم تزويدهم بـ:

1.) 50% دقيق القلقاس + 50% دقيق القمح

2.) هذه المنتجات + البروبيوتيك L. plantarum

3.) منتجات 1.) مع الشمندر الممتص لفترة أسبوعين مع فترة غسيل لمدة أسبوعين بينهما. تم جمع عينات البراز والدم قبل وبعد التدخلات التي استمرت أسبوعين لكل نوع من العلاجات. كانت مدة الدراسة الإجمالية 14 أسبوعًا.

أظهرت النتائج تفاوتًا كبيرًا بين الأفراد في استجابة ميكروبيوتا الأمعاء. في النهاية، تم تقسيم الأفراد إلى من لديهم ميكروبيوتا أكثر مرونة ومن لديهم ميكروبيوتا أكثر عرضة للتغيرات الغذائية.

حقق كو وآخرون في تأثيرات مسحوق الشمندر الأحمر (RP) وإنتاج البيتانين بناءً على نوع الأنتيروتايب. لذلك استخدموا نموذج هضم معوي وتخمير براز. لتحليل الأنتيروتايب، جُند 30 مشاركًا كوريًا صحيًا (17 رجلاً و13 امرأة). تمكنوا من تقسيم المشاركين إلى مجموعات فرعية حسب الأنتيروتايب السائد:

Phocaicole، Prevotella وBifidobacterium. جُمعت عينات البراز من مشارك ممثل لكل مجموعة فرعية وتم تخميرها مع مسحوق الشمندر الأحمر أو صبغة البيتانين. كان تأثير RP وBP كبريبايوتيك على ميكروبيوتا الأمعاء يعتمد على الأنتيروتايب للثلاثة مشاركين المختارين. فقط في عينة S3-Bifidobacterium تم الكشف عن تغيير كبير في ثراء الأنواع الميكروبية. كما أظهر تجمع S3-Bifidobacterium اتجاهًا مختلفًا في تغييرات ميكروبيوتا الأمعاء مقارنة بالعينات الأخرى.

أظهر كل أنتريروتايب (مع وبدون تخمير RP/BP) نشاطًا أيضيًا مختلفًا متعلقًا بإنتاج SCFA. وُجد أكبر زيادة في إنتاج SCFA في عينة S3-Bifidobacterium، في حين أظهرت عينة S2-Prevotella تغيرًا أقل في SCFAs. تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن RP وBP لهما استجابات خاصة بالأنتيروتايب في ميكروبيوتا الأمعاء وإنتاج SCFA.

أجرى أديكولوريجو وآخرون دراسة تتعلق بمشكلة اضطراب الميكروبيوتا بسبب الفطام. تم توزيع 48 خنزيرًا صغيرًا عشوائيًا على أحد أربعة أنظمة غذائية لمدة 14 يومًا، بعد فترة فطام استمرت 28 يومًا. كان هناك نظام غذائي تحكمي أساسي (con)، وآخر يحتوي على 300 ملغ/كغ أكسيد الزنك (ZNO)، ونظامان مختلفان يحتويان على الشمندر الأحمر. تم الحصول على RB2 وRB4 بإضافة 2% (20 جم/كغ) و4% (40 جم/كغ) من الشمندر الأحمر الكامل المطحون إلى النظام الغذائي الأساسي.

أظهرت النتائج قدرة الشمندر على تعديل ميكروبيوتا الأمعاء (لخنازير الفطام) من خلال زيادة ثراء الأنواع وتعزيز أيض الدهون.

اكتشف كالفاني وآخرون تأثيرات مفيدة لتناول عصير الشمندر على ميكروبيوتا الأمعاء لدى البالغين المصابين بكوفيد طويل الأمد. شملت دراستهم 25 مشاركًا (15 عصير، 10 دواء وهمي)، وبعد مكملات لمدة أسبوعين، كان لدى المشاركين الذين تناولوا عصير الشمندر وفرة أكبر من البكتيريا ذات التأثيرات المفيدة المعروفة مقارنة بمجموعة الدواء الوهمي.

هدفت عدة دراسات إلى التحقيق في تأثير الشمندر الأحمر على ميكروبيوتا الأمعاء لدينا، وبالنتيجة على صحتنا. بشكل عام، لم تتمكن هذه الدراسات من إظهار تغييرات كبيرة في التنوع ألفا وبيتا. لكن تم اكتشاف تغييرات مهمة في أنواع محددة، بالإضافة إلى زيادة في إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFA). كما أُظهر أن ميكروبيوتا الإنسان يمكن تقسيمها إلى أنواع معوية مختلفة، والتي يبدو أنها تتفاعل بحساسية متفاوتة مع تناول الشمندر الأحمر. لوحظت أعلى زيادة في إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة بعد استهلاك الشمندر الأحمر في النوع المعوي بيفيدوباكتيريوم، والذي بدا أنه النوع الأكثر حساسية لتناول الشمندر الأحمر. للأسف، تظهر الدراسات عدة قيود، حيث أن جميعها تضم عددًا صغيرًا من المشاركين وتمت مراقبة النتائج على المدى القصير فقط.

أظهرت الدراسات إمكانات استهلاك الشمندر الأحمر من خلال زيادة إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة وتعديل مفيد لميكروبيوتا الأمعاء. كلاهما قد يؤدي إلى فوائد صحية متنوعة وقد يمنع مجموعة من الأمراض الالتهابية مثل مرض التهاب الأمعاء ومتلازمة القولون العصبي، بالإضافة إلى الاكتئاب، وداء السكري، والعديد من الاضطرابات الأيضية المختلفة. تحتاج الأبحاث المستقبلية إلى دراسة التأثيرات طويلة الأمد للشمندر الأحمر على ميكروبيوتا الأمعاء (وخاصة على الأنماط المعوية المختلفة) والنتائج الفسيولوجية للأمعاء والكائن الحي المضيف.