Das Wurzelgemüse Beta vulgaris rubra hat in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit als gesundheitsförderndes Lebensmittel auf sich gezogen. Es ist bekannt für seine starken antioxidativen, entzündungshemmenden und gefäßschützenden Wirkungen, die durch mehrere in vitro und in vivo Studien an Menschen und Tieren eindeutig nachgewiesen wurden.

Insbesondere als ernährungsphysiologischer Ansatz zur Unterstützung bei der Bewältigung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs gewinnt es zunehmend an Beliebtheit. In Studien an Menschen reduzierte die Einnahme von Rote Bete den Blutdruck, milderte Entzündungen, verhinderte oxidativen Stress, bewahrte die Endothelfunktion und stellte die zerebrovaskuläre Hämodynamik wieder her. Darüber hinaus haben mehrere Studien mittlerweile die Einnahme von Rote Bete als effektiv zur Verbesserung der sportlichen Leistung etabliert. (1)

Insbesondere die Reduzierung von Entzündungen könnte eine große Chance sein, die Verwendung von roter Bete in den Bereichen Prävention und Modulation zu erweitern.

Dieser Artikel erläutert die gesundheitlichen Vorteile von Rote Bete für den menschlichen Körper und das unglaubliche Potenzial, das sie bei mehreren Krankheiten, die durch chronische Entzündungen verursacht werden, haben könnte.

2.1 Potenziell bioaktive Verbindungen

Die gesundheitlichen Vorteile von Beta vulg. werden weitgehend seinen bioaktiven Verbindungen zugeschrieben.

Insbesondere seinem hohen Gehalt an anorganischem Nitrat. Nitrat selbst wird nicht als Mediator einer spezifischen physiologischen Funktion betrachtet, die positiven Effekte stehen vielmehr im Zusammenhang mit seiner Reduktion zu Stickstoffmonoxid (NO). Die Reduktion zu Nitrit erfolgt nach der Absorption und dem Eintritt in den entero-salivären Zyklus, wir gehen davon aus, dass 25 % des Nitrats in diesen Zyklus gelangen. Speichelbakterien reduzieren das speicheli­che Nitrat zu NO. Allerdings wird das speicheli­che Nitrit über den Magen wieder in die Zirkulation aufgenommen und dort zu NO metabolisiert. (1)

Rote Beete ist eines der wenigen Gemüse, das eine Gruppe von hoch bioaktiven Pigmenten enthält, die als Betalaine bekannt sind. Eine Reihe von Studien berichtete über eine hohe antioxidative und entzündungshemmende Fähigkeit in vitro und in vivo Tiermodellen, was das Interesse an einer möglichen Verwendung von Roter Beete bei klinischen Pathologien, die durch oxidativen Stress und chronische Entzündungen gekennzeichnet sind (bei IBD/IBS, Asthma, chronischem Erschöpfungssyndrom, Lebererkrankungen, Arthritis, Alzheimer, Parkinson, CVD, DM, CKD), geweckt hat.

Betalaine können in Betacyanine, wie Betanin und Isobetanin, und Betaxanthine, wie Vulgaxanthin I & II und Indicaxanthin, unterteilt werden. (1)

Zusätzlich sehen wir eine gewisse Menge an Carotinoiden, Ascorbinsäuren und Phenolen, wie Flavonoiden, Phenolsäuren und phenolischen Amiden, in Beta vulg. (1)

2.2. Vorteile von Betalaine

Betalaine zeigten in In-vitro-Modellen eine signifikante Herunterregulierung von entzündlichen Molekülen wie Cyclooxygenase-2 (COX-2), induzierbarer Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) und entzündlichen Zytokinen IL-6 und IL-8. (7)

In In-vivo-Modellen wurde eine Reduktion der Apoptose im Gehirn bei Personen, die sich einer fettreichen Diät unterzogen haben, nach vier Wochen oraler Behandlung mit Indicaxanthin festgestellt. Dieser Effekt kann durch die Herunterregulierung der Expression von pro-apoptotischen und die Hochregulierung von anti-apoptotischen Genen, durch reduzierte Neuroinflammation über die Verringerung der Expression von pro-inflammatorischen Genen und Proteinen sowie durch gemilderten oxidativen Stress über die Reduzierung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und Stickstoffspezies erklärt werden.

Zusammenfassend zeigen Betalaine, insbesondere Betanin und Indicaxanthin, starke antioxidative und entzündungshemmende Wirkungen, die auf wichtige Mechanismen wie die Reduktion von ROS, die Unterdrückung pro-inflammatorischer Zytokine und die Modulation von apoptosebezogenen Signalwegen abzielen. (7)

2.3 Chemische Struktur der Rübenverbindungen

Die antioxidative Kapazität von Betanin wird durch seine chemische Struktur erklärt, die Gruppen von Hydroxyl- und ungesättigten Verbindungen im Benzolring enthält. Betanin verhindert oxidative Schäden an Proteinen, indem es die Nitration der Aminosäure Tyrosin hemmt. (7)

3.1 Antioxidans

Es ist erwiesen, dass Rote Beete ein funktionelles Lebensmittel mit antioxidativer biologischer Funktion ist, aufgrund ihrer Betalaine (Betain) und anderer phenolischer Komponenten. Die Fähigkeit von Betanin, freie Radikale zu bekämpfen, wird durch seine chemische Struktur erklärt (7)

Studien belegen, dass Rote Beete eine herausragende Quelle für Antioxidantien ist. Diese zeigen eine signifikante Schutzfähigkeit der Zellkomponenten vor Oxidation in vitro und, was noch wichtiger ist, auch in vivo. (1)

3.2 Entzündungshemmend

Daten mehrerer Studien zeigen mit in vivo Modellen, dass betalainreiche Farbstoffe, die aus Beta vulgaris gewonnen werden, die Produktion der entzündungsfördernden Mediatoren TNF-a und IL-1ß reduzieren. Betalaine begrenzen auch die Auswirkungen von Lipopolysaccharid in aus Knochenmark abgeleiteten Makrophagen. LPS aktiviert NF-kB und erhöht die Spiegel von IL-1ß und TNF-a. (7)

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Betalaine in Rote Beete, insbesondere Betanin, Entzündungen durch die Hemmung des NF-kB-Signalwegs und durch die Reduzierung von ROS über die Aktivierung des nukleären Faktors erythroid 2-verwandter Faktor 2 (Nrf2)/Antioxidans-Antwort-Element (ARE) Wegs abschwächen können. (8)

Pietrzkowski et al. zeigten in ihrer Studie, dass betalainreiche orale Kapseln in einem therapeutischen Setting Schmerzen und Entzündungen bei Patienten mit Osteoarthritis reduzieren. Nach einem Zeitraum von über 10 Tagen und einer täglichen Supplementierung von mindestens 35 mg zweimal täglich zeigten die Patienten niedrigere Serumspiegel von Interleukin-6 (IL-6), Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-a) und hemmten deutlich die Aktivität von zwei Chemokinen; reguliertes Onkogen-alpha (GRO-alpha) und reguliert nach Aktivierung normales T-Zell-Wachstum (RANTES). (9)

Die entzündungshemmende Kapazität von Rote Beete scheint auch die endothelabhängige und -unabhängige Vasodilatation im Unterarm von Patienten mit Raynaud-Syndrom zu verbessern. (11)

3.3 Gut Mikrobiom

Calvani et al. zeigten, dass der Verzehr von Rote-Bete-Saft eine größere Häufigkeit von Bakterien mit gut bekannten positiven Effekten aufwies, einschließlich Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae und Turicibacter, im Vergleich zu Placebo. Sie zeigten auch signifikant höhere Werte von fäkalem Nikotinat und Trimethylamin. (6)

4.1 Reizdarmsyndrom (IBS)

IBS ist eine funktionelle Störung des gastrointestinalen Systems, verursacht durch Veränderungen der Darm-Hirn-Pfade. 

Mögliche Mechanismen für die Darm-Hirn-Dysfunktion deuten darauf hin, dass primäre Darmstörungen in einigen der Subgruppen die zugrunde liegende Ursache sind. 

Zu den zugrunde liegenden Mechanismen, die zum Reizdarmsyndrom führen könnten, gehören genetische Faktoren, postinfektiöse Veränderungen, chronische Infektionen und Störungen der intestinalen Mikrobiota. Störungen des intestinalen Mikrobioms führen oft zu einer niedriggradigen mukosalen Entzündung, Immunaktivierung und veränderter intestinaler Permeabilität. Abnormalitäten im Serotoninmetabolismus und Veränderungen der Gehirnfunktion könnten primäre oder sekundäre Faktoren sein. (4)

Weitere Beweise deuten auch darauf hin, dass intestinale Entzündungen, die Zytokinreaktion und das Mikrobiom des Darms zunächst den Darm betreffen und dann zu Veränderungen im Gehirn bei IBS führen. (4)

Aber auch einige Studien haben gezeigt, dass psychosoziale Faktoren wie Kindesmissbrauch und posttraumatische Belastungsstörung mit der Entwicklung von IBS im Erwachsenenalter assoziiert sind. Stress ist bekannt dafür, die Immunaktivierung durch proinflammatorische Zytokine und NF-kB zu erhöhen. 

Beide psychosozialen Faktoren sind auch bekannt dafür, einen proinflammatorischen Phänotyp zu fördern, indem sie die Systeme des corticotropinfreisetzenden Faktors sensibilisieren und die HPA-Achse dysregulieren. Auch eine hyperresponsive HPA-Achse könnte zur viszeralen Hypersensitivität beitragen, die auch häufig bei IBS-Patienten zu beobachten ist. (5)

Angst- und Stimmungserkrankungen sind ebenfalls gut etablierte Risikofaktoren für die Entwicklung von postinfektiösem IBS, die ein ähnliches Risiko wie eine schwere infektiöse Gastroenteritis-Episode zeigen. Weitere Forschungen zu Stimmungserkrankungen haben auf die Persistenz von systemischer und neuroinflammatorischer Reaktion hingewiesen. 

Funktionelle Magnetresonanztomographie-Studien bei IBS-Patienten haben eine erhöhte viszerale Stimulusreaktion gezeigt, mit einer erhöhten Aktivierung des anterioren cingulären Kortex, des präfrontalen Kortex und des Thalamus als Reaktion auf rektale Dehnung. Diese Reaktionen scheinen auch durch Angst und Depression moduliert zu werden. (5)

Die erhöhten Werte von Interleukin-6 (IL-6) und Interleukin (IL-8), die bei IBS-Patienten gefunden wurden, beeinflussen den Tryptophanmetabolismus und führen zu abnormaler serotonergischer (5-HT) Funktion. Abnormale 5-HT-Funktion ist mit veränderter Darmbeweglichkeit und höherer nozizeptiver Schmerzempfindlichkeit assoziiert, Symptome, die wir häufig bei IBS-Patienten sehen. (5)

Auch Stuhlproben von IBS-Patienten mit Durchfall zeigten erhöhte Mengen der Zytokine Interleukin 1β, Interleukin 10, TNFα und Interleukin 6. Auch die Konzentration dieser Zytokine schien mit der Häufigkeit und Schwere der Schmerzen assoziiert zu sein. (5)

Wir sehen auch eine Überlappung von IBS mit Colitis ulcerosa und Morbus Crohn, bei denen die Behandlung mit Anti-TNFa gezeigt hat, dass sie die viszerale sensorische Funktion und positive Attributionsverzerrungen verbessert. Dies ist ein weiterer Beweis dafür, dass entzündliche Prozesse im Darm die zentrale Informationsverarbeitung beeinflussen. (5)

4.2 Psychische Gesundheitszustände

Osimo et al. fanden signifikant erhöhte Blutwerte von CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R und TNF-a bei Patienten mit Depressionen mit mittleren bis großen Effektgrößen. Diese Ergebnisse hielten den Sensitivitätsanalysen für psychiatrische und Lebensstil-Prädiktoren, den Einfluss von Verzerrungen, den Einfluss von Studien von schlechter Qualität und Publikationsbias stand. (13)

Auch Li et al. identifizierten in ihrer neuesten systematischen Übersicht und Metaanalyse eine Reihe verschiedener entzündlicher und immunologischer Biomarker. Diese unterscheiden sich signifikant bei depressiven Jugendlichen im Vergleich zu gesunden Kontrollen. (16)

CRP ist einer der am besten untersuchten Entzündungsmarker im Bereich der Medizin. Höhere CRP-Werte wurden in mehreren, sogar longitudinalen, Studien zur Depression konsistent gefunden.

Es tritt oft vor dem Ausbruch der Krankheit auf, was darauf hindeutet, dass Entzündungen eine Ursache und nicht nur eine Folge der Krankheit sein könnten.

Diese Hypothese wird durch eine Mendelsche Randomisierungsanalyse der UK Biobank-Stichprobe unterstützt, die ergab, dass IL-6 und CRP wahrscheinlich ursächlich mit Depressionen verbunden sind.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass erhöhte periphere CRP-Werte mit dem Niveau im zentralen Nervensystem korrelieren, mit einer starken Korrelation zwischen Plasma- und CSF-CRP. (13)

TNF-α ist eines der wichtigsten pro-inflammatorischen Zytokine.

Es wird von dendritischen Zellen und Makrophagen produziert, die während einer akuten Infektion IL-6 und IL-12 produzieren. Der Anstieg von TNF-α, IL-6 und IL-12 in aktuellen depressiven Episoden verdeutlicht die systemische Natur des entzündlichen Status, da er Ähnlichkeiten mit der Immunreaktion auf eine aktive Infektion zeigt. (13)

Mehrere Studien zu IL-6 und CRP/hsCRP fanden prädiktive Assoziationen zwischen den Markerwerten und der Behandlungsreaktion. Studien ergaben, dass die Ausgangswerte mit einer besseren Reaktion auf Verbindungen mit bekannten entzündungshemmenden Eigenschaften, wie Infliximab und Ketamin, assoziiert waren.

Auch verschiedene Subtypen der Major Depression zeigen Unterschiede in ihren entzündlichen Profilen, wie IL-6 und IL-1β für melancholische Depression und CRP für nicht-melancholische Depression. (14)

Studien zeigten auch, dass erhöhte Entzündungen bei Kindern und Jugendlichen mit einer größeren zukünftigen Depression assoziiert sind. Hinweise deuten darauf hin, dass entzündungsfördernde Zytokine im Gehirn die Struktur und Funktion des Gehirns verändern können, indem sie die Neurotransmission, die hippocampale, hypothalamisch-hypophysäre-adrenale Achse und die Funktion des sympathischen Systems beeinflussen.

Diese können zu Veränderungen in der Kognition führen und depressive Symptome hervorrufen. (15)

Diese Ergebnisse bestätigen, dass akute Depression ein pro-inflammatorischer Zustand ist und unterstützen die Hypothese, dass die Erhöhungen der Entzündungsmarker bei Depressionen auf eine Rechtsverschiebung der Verteilung der Immunmarker zurückzuführen sind. (13)

Und sie zeigen eine bidirektionale Assoziation zwischen Depression und pro-inflammatorischen Zuständen, die früh im Lebensverlauf nachweisbar ist. (15)

Damit eine Lebensmittelkomponente als gesundheitsfördernd angesehen werden kann, muss sie bioverfügbar in vivo.

Wir sehen eine hohe Bioverfügbarkeit von anorganischem diätetischem Nitrat in roter Bete, und es gibt Berichte über eine nahezu 100%ige Absorption nach der Verdauung. (1)

Da die Reduktion von Nitrat zu Nitrit durch spezifische Speichelbakterien vermittelt wird, kann das Ausspucken von Speichel oder die Einnahme von oralen antibakteriellen Behandlungen, wie z.B. Zahnspülungen, die Umwandlung von Nitrat zu Nitrit verringern. (1)

Das Ausmaß der Betalain-Absorption ist weniger klar. Das Ausmaß, in dem Betalains metabolisiert und strukturell in sekundäre Metaboliten umgewandelt werden, muss noch charakterisiert werden, sollte jedoch bei der Untersuchung ihrer Bioverfügbarkeit berücksichtigt werden. (1)

Studien deuten darauf hin, dass einige der aktiven Verbindungen in Rote Bete während des Kochens und der Verarbeitung verloren gehen oder möglicherweise abgebaut werden. Konzeptuell könnten thermische Behandlung, Exposition gegenüber bakteriellen Agenzien, Versauerung, Lagerbedingungen und modifizierte atmosphärische Behandlung die phytochemische Zusammensetzung beeinflussen. (3)

Es gibt mehrere Faktoren, die die Stabilität von Betalain negativ beeinflussen, darunter erhöhte Temperaturen, Licht, Sauerstoff, extreme pH-Werte, Metallionen und hohe Wasseraktivität.

Insbesondere der thermische Abbau ist eine große Herausforderung bei der Arbeit mit betalainbasierten Produkten. Betacyanine verlieren ihre Stabilität über 60 °C, während Betaxanthine bereits über 40 °C instabil werden. Bei Raumtemperatur scheinen betalainbasierte Produkte während der Lagerung eine größere Stabilität aufzuweisen.

In Bezug auf den pH-Wert sind Betalains im Allgemeinen im Bereich von 3 bis 7 stabil. Alkalische Bedingungen wirken sich negativ auf sie aus.

Die größte Herausforderung für die Anwendung von Betalains in der Industrie ist ihre Instabilität gegenüber diesen Umweltfaktoren.

Techniken zur Kapselung und Adsorption sind vielversprechende Alternativen, um diese Einschränkungen zu überwinden und die Stabilität bioaktiver Verbindungen zu verbessern. (7)

Faktoren, die die Stabilität von Betalain verbessern, sind Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, chelatbildende Agenzien wie Zitronensäure und EDTA. Auch ß-Cyclodextrin und Glukoseoxidase könnten effektiv sein, indem sie freies Wasser absorbieren und gelösten Sauerstoff entfernen. (12)

Auch erzeugte Betanin-Derivate könnten einen starken Einfluss auf die Bioaktivitäten von B. vulgaris-Produkten haben und für verschiedene Lebensmittelanwendungen mit neuen gesundheitsfördernden Potenzialen und färbenden Eigenschaften verwendet werden. (12)

Studien zeigten eine niedrigere Absorptionsrate aufgrund eines geringeren epithelialen Transports von Betalains aus roter Bete im Vergleich zu Betalains aus anderen Quellen, wie z.B. Kaktusfeigenfrüchten. Eine aktuelle Arbeit legt nahe, dass niedrigere Absorptionsraten durch Unterschiede in der Lebensmittelmatrix verursacht werden. Dies deutet darauf hin, dass die Bioverfügbarkeit von Betanin nach dem Verzehr von Rote Bete im Vergleich zu anderen Quellen von Betanin möglicherweise geringer sein könnte. (3)

Obwohl Betalains Hinweise auf biologische Wirksamkeit in vivo zeigen, scheinen sie im Allgemeinen eine sehr niedrige Bioverfügbarkeit zu haben, was das therapeutische Potenzial beeinträchtigen könnte. Daher ist es wichtig zu berücksichtigen, dass die Wechselwirkungen zwischen den Substanzen, die die natürliche Matrix bilden, die Bioverfügbarkeit von Betalains aus roter Bete beeinflussen können. (7)

Eine in vitro-Studie mit Caco-2-Zellen zeigte, dass Indicaxanthin und Betanin durch das intestinale Epithel absorbiert werden, jedoch auf unterschiedliche Weise. Während Indicaxanthin einen Weg folgt, der nicht auf Membrantransportern beruht, ist Betanin darauf beschränkt, was seine Absorption verringert. Die Absorption von Indicaxanthin ist effizienter, und seine Bioverfügbarkeit ist höher. Die Absorption von Indicaxanthin wurde nicht durch die Lebensmittelmatrix beeinflusst, im Vergleich zu Betanin. (7)

Eine Studie an menschlichen Probanden zeigte, dass Betalains nach der ersten Woche der Einnahme von fermentiertem Rote-Bete-Saft im Plasma ihren Höhepunkt erreichten und nach der zweiten Woche der Saftaufnahme im Urin. Dies könnte darauf hindeuten, dass Betalains möglicherweise eine sequenzielle Biotransformation durchlaufen. (7)

Eine weitere Studie beobachtete, dass ein großer Teil der Betacyanine aus Rote Bete im Magen-Darm-Trakt fragmentiert wurde, einschließlich Deglucosidierung und Decarboxylierung. Darüber hinaus scheint es, dass verschiedene Darmbakterien an der intestinalen Umwandlung beteiligt sind, sodass es eine große individuelle Variation geben könnte. (7)

In vivo und in vitro Beweise zeigen, dass Betalaine Entzündungen reduzieren können. Da sie erfolgreich verschiedene Wege im Entzündungsprozess anvisieren, zeigen sie Potenzial bei der Behandlung verschiedener Krankheiten, die mit entzündlichen Pathophysiologien verbunden sind, wie z.B. IBS.

Basierend auf den gesammelten Daten scheint Rote Beete ein gesundheitsförderndes Lebensmittel mit verschiedenen vorteilhaften Effekten zu sein. Obwohl die Daten vielversprechend sind, müssen wir noch durch große klinische Studien die Wirkung von Rote Beete auf chronische entzündliche Krankheiten wie IBS, Arthritis usw. untersuchen. Dennoch deuten die gesammelten Daten stark darauf hin, dass die Ergänzung mit Rote Beete eine wirtschaftliche, kraftvolle und natürliche diätetische Intervention in einem klinischen Umfeld ist.

Bezüglich der Bioverfügbarkeit scheint es ziemlich wichtig zu sein, ein verkapseltes Produkt für die Ergänzung unter einem kritisch beobachteten Produktionsprozess zu schaffen, insbesondere in Bezug auf die angewandte Wärme während der Produktion. Es scheint auch sehr wichtig zu sein, Faktoren zu bewerten, die die Absorption positiv oder negativ beeinflussen könnten, und zu versuchen, sie im Ergänzungsprozess auszuschließen oder hinzuzufügen.

Wenn das Produkt auf die richtige Weise unter strengen Bedingungen vorbereitet und dem Patienten auf angemessene Weise verabreicht wird, sehe ich eine große Möglichkeit in der Betalain-Ergänzung in einem klinischen Umfeld, die die moderne Medizin nachhaltig beeinflussen könnte, da wir die Ursache der Krankheit behandeln könnten, nicht nur die Symptome, und sie auch auf wirtschaftliche und absolut risikoarme Weise verhindern könnten.

Rote Beete enthält ebenfalls FODMAPs, die die Symptome in einigen IBS-Untergruppen verstärken können, aber es ist fraglich, ob die Menge, die in einem Rote Beete-Extrakt enthalten ist, einen Einfluss auf die IBS-Symptome hat. Es könnte jedoch vorteilhaft sein, das Potenzial von Co-Ergänzungen zu bewerten, um die Verdauung zu erleichtern und die Absorption der bioaktiven Verbindungen zu verbessern.

Darüber hinaus könnte es ein potenzielles Feld zur Prävention von psychischen Gesundheitsstörungen oder zur Reduzierung der Symptome geben.

Der Hauptgrund für das hohe Potenzial in der Rote Beete-Ergänzung ist der Mangel an Medikamenten, um chronische entzündliche Erkrankungen erfolgreich zu behandeln und zu verhindern. Bisher gibt es keine oder nur wenige Möglichkeiten, die zugrunde liegende Ursache oder Mechanismen dieser Krankheiten zu behandeln. In der Regel hängt die Therapie davon ab, die Symptome mehr oder weniger effektiv zu reduzieren.

Da die Inzidenz von psychischen Gesundheitsstörungen und anderen entzündlichen Erkrankungen wie IBS weiterhin steigt und bisher zu einem erhöhten Interesse an nachhaltiger und natürlicher Ernährung und Medizin führt, scheint es der perfekte Zeitpunkt zu sein, vielversprechende Lösungen für die medizinischen Bedürfnisse eines bestimmten Prozentsatzes der menschlichen Bevölkerung zu entwickeln.