Das Wurzelgemüse Beta vulgaris rubra hat in letzter Zeit als gesundheitsförderndes Lebensmittel viel Aufmerksamkeit erlangt. 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.

Besonders als ernährungsbasierter Ansatz zur Unterstützung bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs gewinnt es zunehmend an Beliebtheit. In Humanstudien senkte die Rote-Bete-Supplementierung den Blutdruck, milderte Entzündungen, verhinderte oxidativen Stress, bewahrte die Endothelfunktion und stellte die zerebrovaskuläre Hämodynamik wieder her. Darüber hinaus haben mehrere Studien inzwischen gezeigt, dass die Supplementierung mit Roter Bete die sportliche Leistung effektiv steigert. (1)

Insbesondere die Reduktion von Entzündungen könnte eine große Chance darstellen, den Einsatz von Roter Bete in den Bereichen Prävention und Modulation zu erweitern.

Dieser Artikel erläutert die gesundheitsfördernden Effekte von Roter Bete auf den menschlichen Körper und das unglaubliche Potenzial, das sie bei verschiedenen durch chronische Entzündungen verursachten Erkrankungen haben könnte.

2.1 Potenziell bioaktive Verbindungen

Die gesundheitsfördernden Wirkungen von Beta vulg. werden größtenteils seinen bioaktiven Verbindungen zugeschrieben.

Insbesondere seinem hohen Gehalt an anorganischem Nitrat. Nitrat selbst wird nicht als Vermittler einer spezifischen physiologischen Funktion angesehen, die positiven Effekte stehen vielmehr im Zusammenhang mit seiner Reduktion zu Stickstoffmonoxid (NO). Die Reduktion zu Nitrit erfolgt nach der Aufnahme und dem Eintritt in den entero-salivaren Kreislauf; wir gehen davon aus, dass 25 % des Nitrats in diesen Kreislauf gelangen. Speichelbakterien reduzieren das salivare Nitrat zu NO. Das salivare Nitrit wird jedoch über den Magen wieder in den Kreislauf aufgenommen und dort zu NO metabolisiert. (1)

Rote Bete ist eines der wenigen Gemüse, das eine Gruppe hoch bioaktiver Pigmente enthält, bekannt als Betalaine. Zahlreiche Studien berichteten über eine hohe antioxidative und entzündungshemmende Wirkung in vitro und in vivo in Tiermodellen, was das Interesse an einer möglichen Anwendung von Roter Bete bei klinischen Pathologien mit oxidativem Stress und chronischer Entzündung weckt (bei IBD/IBS, Asthma, chronischem Erschöpfungssyndrom, Lebererkrankungen, Arthritis, Alzheimer, Parkinson, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, chronischer Nierenerkrankung).

Betalaine lassen sich in Betacyanine, wie Betanin und Isobetanin, und Betaxanthine, wie Vulgaxanthin I & II und Indicaxanthin, unterteilen. (1)

Zusätzlich finden sich in Beta vulg. eine gewisse Menge an Carotinoiden, Ascorbinsäure und Phenolen, wie Flavonoiden, Phenolsäuren und Phenolamiden. (1)

2.2. Vorteile von Betalainen

Betalaine zeigten in In-vitro-Modellen eine signifikante Herunterregulierung entzündlicher Moleküle wie Cyclooxygenase-2 (COX-2), induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) und entzündlicher Zytokine IL-6 und IL-8. (7)

In-vivo-Modelle zeigten eine Verringerung der Apoptose im Gehirn bei Personen, die sich einer fettreichen Ernährung unterzogen hatten, nach vierwöchiger oraler Behandlung mit Indicaxanthin. Dieser Effekt lässt sich durch die Herunterregulierung der Expression proapoptotischer und die Hochregulierung antiapoptotischer Gene erklären, durch reduzierte Neuroinflammation durch Verminderung der Expression proinflammatorischer Gene und Proteine sowie durch gemilderten oxidativen Stress durch Reduktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und Stickstoffspezies.

Zusammengefasst zeigen Betalaine, insbesondere Betanin und Indicaxanthin, starke antioxidative und entzündungshemmende Wirkungen, die auf Schlüsselmechanismen wie die Reduktion von ROS, die Unterdrückung proinflammatorischer Zytokine und die Modulation apoptosebezogener Signalwege abzielen. (7)

2.3 Chemische Struktur der Rübenverbindungen

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

3.1 Antioxidans

Es ist erwiesen, dass Rote Bete ein funktionelles Lebensmittel mit antioxidativer biologischer Wirkung ist, aufgrund ihres Betalain (Betain) und anderer phenolischer Bestandteile. Die radikalfangende Kapazität von Betanin wird durch seine chemische Struktur erklärt (7).

Studien belegen, dass Rote Bete eine herausragende Quelle von Antioxidantien ist, die eine signifikante Schutzwirkung der Zellbestandteile vor Oxidation in vitro und, noch wichtiger, auch in vivo zeigen (1).

3.2 Entzündungshemmend

Daten mehrerer Studien mit In-vivo-Modellen zeigen, dass ein betalainreicher Farbstoff aus Beta vulgaris die Produktion der Entzündungsmediatoren TNF-a und IL-1ß reduziert. Betalaine begrenzen auch die Wirkung von Lipopolysacchariden in aus dem Knochenmark stammenden Makrophagen. LPS aktiviert NF-kB und erhöht die Spiegel von IL-1ß und TNF-a. (7)

Zusammenfassend können Betalaine in roter Bete, insbesondere Betanin, Entzündungen durch Hemmung des NF-kB-Signalwegs und durch Reduzierung von ROS über die Aktivierung des nuklearen Faktors erythroid 2-verwandter Faktor 2 (Nrf2)/antioxidatives Antwort-Element (ARE) abschwächen. (8)

Pietrzkowski et al. zeigten in ihrer Studie, dass oral eingenommene, betalainreiche Kapseln in einem therapeutischen Setting Schmerzen und Entzündungen bei Patienten mit Osteoarthritis reduzieren. Nach einer Dauer 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 eine deutlich hemmende Wirkung auf die Aktivität von zwei Chemokinen; regulated on activation normal T-cell expressed and secreted (RANTES) und growth-regulated oncogene-alpha (GRO-alpha). (9)

Die entzündungshemmende Wirkung von Roter Bete scheint auch die endotheliumabhängige und -unabhängige Vasodilatation im Unterarm von Patienten mit Raynaud-Syndrom zu verbessern. (11)

3.3 Darmmikrobiom

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

4.1 Reizdarmsyndrom (IBS)

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

Mögliche Mechanismen für die Dysfunktion der Darm-Hirn-Achse deuten bei einigen Untergruppen auf eine primäre Darmstörung als zugrunde liegende Ursache hin.

Zugrunde liegende Mechanismen, die zum Reizdarmsyndrom führen können, umfassen genetische Faktoren, postinfektiöse Veränderungen, chronische Infektionen und Störungen der intestinalen Mikrobiota. Störungen des intestinalen Mikrobioms führen häufig zu einer niedriggradigen Schleimhautentzündung, Immunaktivierung und veränderter Darmpermeabilität. Auffälligkeiten im Serotoninstoffwechsel und Veränderungen der Gehirnfunktion können primäre oder sekundäre Faktoren sein. (4)

Weitere Hinweise deuten auch auf eine intestinale Entzündung, die Zytokinantwort und das Darmmikrobiom hin, die zunächst den Darm und dann zu Gehirnveränderungen bei IBS führen. (4)

Einige Studien haben zudem gezeigt, dass psychosoziale Faktoren wie Missbrauch in der Kindheit 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 ebenfalls dafür bekannt, ein proinflammatorisches Phänotyp zu fördern, indem sie das corticotropin-freisetzende Faktor-System sensibilisieren und die HPA-Achse dysregulieren. Auch eine hyperresponsive HPA-Achse könnte zur viszeralen Hypersensitivität beitragen, die ebenfalls häufig bei IBS-Patienten beobachtet wird. (5)

Angst- und Stimmungserkrankungen sind ebenfalls gut etablierte Risikofaktoren für die Entwicklung eines postinfektiösen IBS und zeigen ein ähnliches Risiko wie eine schwere infektiöse Gastroenteritis. Weitere Forschungen zu Stimmungserkrankungen weisen auf das Fortbestehen von systemischer und neuroinflammatorischer Aktivität hin.

Funktionelle Magnetresonanztomographie-Studien bei IBS-Patienten haben eine erhöhte Reaktion auf viszerale Reize gezeigt, mit verstärkter 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-8 (IL-8), die bei IBS-Patienten gefunden wurden, beeinflussen den Tryptophanstoffwechsel und führen zu einer abnormalen serotonergen (5-HT) Funktion. Eine abnormale 5-HT-Funktion ist mit veränderter Darmmotilität und erhöhter nozizeptiver Schmerzempfindlichkeit verbunden, Symptome, die wir häufig bei IBS-Patienten beobachten. (5)

Auch Stuhlproben von IBS-Patienten mit Durchfall zeigten erhöhte Mengen der Zytokine Interleukin 1β, Interleukin 10, TNFα und Interleukin 6. Die Konzentration dieser Zytokine schien zudem 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 eine Behandlung mit Anti-TNFα gezeigt hat, die viszerale sensorische Funktion und positive Attributionsverzerrungen zu verbessern. Dies ist ein weiterer Beleg dafür, dass entzündliche Prozesse im Darm die zentrale Informationsverarbeitung beeinflussen. (5)

4.2 Psychische Erkrankungen

Osimo et al. fanden bei Patienten mit Depression signifikant erhöhte Blutwerte von CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R und TNF-α mit mittelgroßen bis großen Effektstärken. Diese Ergebnisse hielten Sensitivitätsanalysen für psychiatrische und lebensstilbedingte Prädiktoren, Einfluss von Schiefe, Einfluss von Studien minderer Qualität und Publikationsbias stand. (13)

Auch Li et al. identifizierten in ihrer neuesten systematischen Übersichtsarbeit und Metaanalyse eine Reihe verschiedener entzündlicher und immunologischer Biomarker, die bei depressiven Jugendlichen im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen signifikant unterschiedlich sind. (16)

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

Es tritt oft vor dem Krankheitsbeginn auf, was darauf hindeutet, dass Entzündungen eher eine Ursache als nur eine Folge der Erkrankung sein könnten.

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

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

TNF-α ist eines der wichtigsten proinflammatorischen Zytokine.

Es wird von dendritischen Zellen und Makrophagen produziert, die während einer akuten Infektion IL-6 und IL-12 freisetzen. Der Anstieg von TNF-α, IL-6 und IL-12 bei aktuellen depressiven Episoden verdeutlicht den systemischen Charakter des Entzündungszustands, da er einer Immunreaktion auf eine aktive Infektion ähnelt. (13)

Mehrere Studien zu IL-6 und CRP/hsCRP fanden vorhersagende Zusammenhänge zwischen Markerwerten und Therapieansprechen. Studien zeigten, dass Ausgangswerte mit einer besseren Reaktion auf Substanzen mit bekannten antiinflammatorischen Eigenschaften, wie Infliximab und Ketamin, assoziiert waren.

Auch verschiedene Subtypen der Major Depression zeigen Unterschiede in ihren Entzündungsprofilen, wie IL-6 und IL-1β bei melancholischer Depression und CRP bei nicht-melancholischer Depression. (14)

Studien zeigten außerdem, dass erhöhte Entzündungswerte bei Kindern und Jugendlichen mit einem höheren Risiko für zukünftige Depressionen verbunden sind. Es gibt Hinweise darauf, dass entzündliche Zytokine im Gehirn die Struktur und Funktion des Gehirns verändern können, indem sie Neurotransmission, Hippocampus, Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse und sympathisches Nervensystem beeinflussen.

Dies kann zu Veränderungen der Kognition führen und depressive Symptome hervorrufen. (15)

Diese Ergebnisse bestätigen, dass akute Depressionen einen proinflammatorischen Zustand darstellen und unterstützen die Hypothese, dass erhöhte Entzündungsmarker bei Depressionen auf eine Rechtsverschiebung der Verteilung der Immunmarker zurückzuführen sind. (13)

Sie zeigen zudem eine bidirektionale Verbindung zwischen Depression und proinflammatorischen Zuständen, die bereits früh im Lebensverlauf nachweisbar ist. (15)

Damit eine Lebensmittelkomponente als gesundheitsfördernd gilt, muss sie in vivo bioverfügbar sein.

Wir beobachten 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 Anwendung von antibakteriellen Mundbehandlungen, wie Mundwasser, die Nitrat-Nitrit-Umwandlung verringern. (1)

Das Ausmaß der Betalain-Absorption ist weniger klar. Inwieweit Betalaine metabolisiert und strukturell zu Sekundärmetaboliten umgewandelt werden, muss noch charakterisiert werden, sollte aber bei der Untersuchung ihrer Bioverfügbarkeit berücksichtigt werden. (1)

Studien deuten darauf hin, dass einige der aktiven Verbindungen in roter Bete beim Kochen und Verarbeiten verloren gehen oder möglicherweise abgebaut werden. Konzeptuell könnten thermische Behandlung, Kontakt mit bakteriellen Agenzien, Ansäuerung, Lagerbedingungen und modifizierte Atmosphärenbehandlung die phytochemische Zusammensetzung beeinflussen. (3)

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

Insbesondere der thermische Abbau stellt eine große Herausforderung bei der Arbeit mit Betalain-basierten Produkten dar. Betacyanine verlieren ihre Stabilität oberhalb von 60 °C, während Betaxanthine bereits oberhalb von 40 °C instabil sind. Raumtemperatur scheint während der Lagerung eine größere Stabilität für Betalain-basierte Produkte zu bieten.

Bezüglich des pH-Werts sind Betalaine im Allgemeinen im Bereich von 3 bis 7 stabil. Alkalische Bedingungen wirken sich negativ auf sie aus.

Die Hauptschwierigkeit bei der Anwendung von Betalainen in der Industrie ist ihre Instabilität gegenüber diesen Umweltfaktoren.

Kapselungs- und Adsorptionstechniken sind vielversprechende Alternativen, um diese Einschränkungen zu überwinden und die Stabilität bioaktiver Verbindungen zu verbessern. (7)

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

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

Studien zeigten eine geringere Absorptionsrate von Betalainen aus roter Bete im Vergleich zu Betalainen aus anderen Quellen wie Kaktusfeigenfrüchten, was auf einen geringeren epithelialen Transport zurückzuführen ist. 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 roter Bete im Vergleich zu anderen Betaninquellen niedriger sein könnte. (3)

Obwohl Betalaine eine biologische Wirksamkeit in vivo nachweisen, scheinen sie insgesamt eine sehr geringe Bioverfügbarkeit zu haben, was das therapeutische Potenzial beeinträchtigen könnte. Daher ist es wichtig zu berücksichtigen, dass die Wechselwirkungen zwischen den Substanzen der natürlichen Matrix die Bioverfügbarkeit von Betalainen aus roter Bete beeinflussen können. (7)

Eine in vitro-Studie mit Caco-2-Zellen zeigte, dass Indicaxanthin und Betanin durch das Darmepithel absorbiert werden, jedoch auf unterschiedliche Weise. Während Indicaxanthin einen Weg ohne Abhängigkeit von Membrantransportern nimmt, ist Betanin auf diese angewiesen, was seine Absorption einschränkt. Die Absorption von Indicaxanthin ist effizienter und seine Bioverfügbarkeit höher. Die Absorption von Indicaxanthin wurde im Vergleich zu Betanin nicht durch die Lebensmittelmatrix beeinflusst. (7)

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

Eine weitere Studie beobachtete, dass ein großer Anteil der Betacyanine aus roter Bete im Magen-Darm-Trakt Fragmentierungen, einschließlich Deglukosidierung und Decarboxylierung, unterlag. Außerdem scheint eine Vielzahl von Darmbakterien an der intestinalen Transformation beteiligt zu sein, was auf eine große individuelle Variation hindeuten könnte. (7)

In vivo und in vitro Nachweise zeigen, dass Betalaine Entzündungen reduzieren können. Da sie erfolgreich verschiedene Wege im Entzündungsprozess ansprechen, zeigen sie Potenzial bei der Behandlung verschiedener Krankheiten, die mit entzündlichen Pathophysiologien wie dem Reizdarmsyndrom (IBS) verbunden sind.

Basierend auf den gesammelten Daten scheint Rote Bete ein gesundheitsförderndes Lebensmittel mit verschiedenen positiven Effekten zu sein. Obwohl die Daten vielversprechend sind, müssen wir die Wirkung von Roter Bete auf chronisch-entzündliche Erkrankungen wie IBS, Arthritis usw. noch in großen klinischen Studien weiter erforschen. Dennoch deuten die gesammelten Daten stark darauf hin, dass die Supplementierung mit Roter Bete eine wirtschaftliche, wirkungsvolle und natürliche ernährungsbasierte Intervention im klinischen Umfeld darstellt.

Bezüglich der Bioverfügbarkeit scheint es entscheidend zu sein, ein verkapseltes Produkt für die Supplementierung unter einem kritisch überwachten Produktionsprozess herzustellen, insbesondere im Hinblick auf die während der Produktion angewandte Hitze. Ebenso ist es sehr wichtig, Faktoren zu evaluieren, die die Absorption positiv oder negativ beeinflussen könnten, und diese in den Supplementierungsprozess einzubeziehen oder auszuschließen.

Wenn das Produkt unter strengen Bedingungen richtig hergestellt und dem Patienten angemessen verabreicht wird, sehe ich große Möglichkeiten für die Betalain-Supplementierung im klinischen Bereich, die die moderne Medizin nachhaltig beeinflussen könnte, da wir die Ursache der Krankheit behandeln und nicht nur die Symptome, und dies auf eine wirtschaftliche und absolut risikoarme Weise verhindern könnten.

Rote Bete enthält außerdem FODMAPs, die bei einigen IBS-Subgruppen die Symptome verstärken können, jedoch ist fraglich, ob die Menge in einem Rote-Bete-Extrakt Auswirkungen auf IBS-Symptome hat. Es könnte jedoch sinnvoll sein, das Potenzial von Co-Supplementen zu evaluieren, um die Verdauung zu erleichtern und die Absorption der bioaktiven Verbindungen zu verbessern.

Darüber hinaus könnte es ein potenzielles Anwendungsfeld zur Vorbeugung oder Linderung von psychischen Erkrankungen geben.

Der Hauptgrund für das hohe Potenzial der Supplementierung mit Roter Bete ist das Fehlen wirksamer Medikamente zur erfolgreichen Behandlung und Prävention chronisch-entzündlicher Erkrankungen. Bisher gibt es kaum oder keine Möglichkeiten, die zugrunde liegenden Ursachen oder Mechanismen dieser Krankheiten zu behandeln. Üblicherweise zielt die Therapie darauf ab, Symptome mehr oder weniger effektiv zu lindern.

Da die Häufigkeit psychischer Erkrankungen und anderer entzündlicher Erkrankungen wie IBS weiterhin steigt und dies zu einem verstärkten Interesse an nachhaltiger und natürlicher Ernährung und Medizin führt, scheint jetzt der perfekte Zeitpunkt zu sein, vielversprechende Lösungen für die medizinischen Bedürfnisse eines bestimmten Teils der Bevölkerung zu entwickeln.