On myös hyvin tunnettua, että suoliston mikrobiotalla on keskeinen rooli ihmisen terveydelle. Suoliston mikrobiota vaikuttaa merkittävästi aineenvaihdunta- ja immuunijärjestelmän säätelyyn. (Wang et al.) Kun ajattelemme tätä, ymmärrämme nopeasti, kuinka tärkeää suoliston mikrobiotan tasapainoinen koostumus on. Suoliston mikrobiotasta puhuttaessa on myös otettava huomioon sisäiset ja ulkoiset tekijät, jotka muokkaavat mikrobistomme ominaisuuksia. Erityisesti ympäristötekijät, kuten ruokavalio, terveydentila ja elämäntavat, vaikuttavat voimakkaasti suoliston mikrobiotaan. Ruokavalion muutosten ja koostumuksen tiedetään muokkaavan nopeasti suolistobakteeriemme aineenvaihdunnallista toimintaa. (Wang et al.)

Suoliston mikrobiotan dysbioosiin liittyy usein bakteeriston vähentynyt runsaus ja monimuotoisuus sekä häiriintynyt koostumuksellinen tasapaino normaalimikrobiston ja mahdollisesti patogeenisten lajien välillä. Dysbioosi on yhteydessä enterobakteereista riippuvaisiin sairauksiin, kuten allergisiin reaktioihin, masennukseen, verenpainetautiin, diabetes mellitukseen ja tulehdukselliseen suolistosairauteen. (Wang et al.)

Punajuuri (Beta vulgaris L.) sisältää runsaasti fytokemikaaleja, kuten kuitua, polyfenoleja ja betalaiineja. Punajuuren tärkein betalaiini on betaniini, betasyaniini. Suoliston mikrobiota tuottaa entsyymejä, kuten ß-glukosidaaseja ja glykosidihydrolaaseja, jotka voivat muuntaa fytokemikaaleja SCFA-yhdisteiksi. Punajuuren nauttimisen on osoitettu säätelevän suoliston mikrobiotan aineenvaihduntaa ja SCFA-yhdisteiden tuotantoa. Koska erityisesti Bifidobacterium- ja Bacteroides-bakteerit tuottavat betalaiinien muuntamiseen tarvittavia spesifisiä entsyymejä, vaste punajuurelle voi riippua suoliston enterotyypistä. (Ko ym.)

Enterotyypit määritellään ihmisen suoliston mikrobiotan erilaisten klustereiden perusteella. Ne luokitellaan keskeisten bakteerisukujen, kuten Bifidobacterium-, Faecalibacterium- ja Bacteroides-sukujen, perusteella. Tuore tutkimus viittaa siihen, että yksilöillä voi olla erilaisia metabolisia vasteita samaan ruokavalioon enterotyypin erojen vuoksi. Tämä osoittaa jälleen, kuinka tärkeää yksilöllinen ravitsemus on sekä terveillä ihmisillä että terapeuttisissa tilanteissa. (Ko ym.)

On hyvin tunnettua, että suolistomikrobistolla on valtava vaikutus ruoansulatuskanavan ja keskushermoston väliseen viestintään biokemiallisten aineenvaihduntatuotteiden, kuten serotoniinin, SCFA-yhdisteiden ja tryptofaanin, kautta. Masennuksesta kärsivillä henkilöillä on havaittu pienempiä SCFA-yhdisteiden pitoisuuksia (Verma ym.). Aiempi kirjallisuus viittaa myös siihen, että suolistomikrobisto saattaa vaikuttaa hypotalamus–aivolisäke–lisämunuaisakseliin (HPA-akseliin). HPA-akseli koordinoi sopeutuvaa stressivastetta, ja sen heikentyneen toiminnan näyttää liittyvän ahdistuneisuus- ja masennushäiriöihin, joihin liittyy usein kohonneita kortisoli- ja tulehdusvälittäjäainepitoisuuksia (Simpson ym.).

Viime vuosina useissa tutkimuksissa on pyritty selvittämään punajuuren vaikutusta suoliston mikrobiotaan.

Wang et al. tutkivat vuonna 2022 suoliston mikrobiston muutoksia terveillä ihmisillä 14 päivän punajuurenkäytön jälkeen. Tutkimukseen rekrytoitiin 18 tervettä osallistujaa (13 naista, 5 miestä). Kaksi viikkoa ennen tutkimuksen alkamista osallistujia pyydettiin välttämään betalaiinia sisältävien ruokien käyttöä. 14 päivän interventiojakson aikana osallistujat nauttivat päivittäin 30 ml punajuuritiivistettä. Ulostenäytteet kerättiin lähtötilanteessa (BL), 3 päivän kuluttua (D3) ja 14 päivän kuluttua (D14). Antropometriset mittaukset tehtiin ensimmäisellä käynnillä. Tutkimuksessa ei havaittu merkittäviä muutoksia alfa- ja beetadiversiteetissä BSL-, D3- ja D14-näytteiden välillä. Tiettyjen taksonien, kuten Romboutsian ja Bacteroidalesin, runsaudessa havaittiin kuitenkin huomattavia muutoksia. Lisäksi A. muciniphilan, jonka määrä on käänteisesti yhteydessä lihavuuteen, tulehdukseen ja aineenvaihduntahäiriöihin, määrä lisääntyi, kun taas B. fragiliksen, joka voi olla enterotoksigeeninen ja aiheuttaa tulehduksellista ripulia, määrä väheni.

He havaitsivat myös ulosteissa tuotettujen lyhytketjuisten rasvahappojen kokonaismäärän kasvaneen, erityisesti (iso)voihapon osalta. Surono et al. tutkivat punajuuren vaikutusta painonpudotuksen aikana prediabetesta sairastavien indonesialaisten suoliston mikrobiotaan. Tutkimus toteutettiin satunnaistettuna, kaksoissokkoutettuna vaihtovuorotutkimuksena, johon osallistui 15 prediabetesta sairastavaa vapaaehtoista (6 miestä, 9 naista; paastoverensokeri 100–125 mg/dl, satunnainen verensokeri 140–199 mg/dl, BMI 25–27 kg/m2).

Heille annettiin:

1.) 50 % tarojauhoa + 50 % vehnäjauhoa

2.) näitä tuotteita + probioottia L. plantarum

3.) kohdan 1 tuotteita, joihin oli adsorboitu punajuurta; kutakin valmistetta käytettiin 2 viikon ajan, ja jaksojen välissä oli 2 viikon huuhtoutumisjakso. Uloste- ja verinäytteet kerättiin ennen jokaista kahden viikon interventiota ja sen jälkeen. Tutkimuksen kokonaiskesto oli 14 viikkoa.

Tulokset osoittivat suoliston mikrobiotan vasteessa suurta yksilöiden välistä vaihtelua. Lopulta yksilöt voitiin jakaa niihin, joiden mikrobiota oli vastustuskykyisempi, ja niihin, joiden mikrobiota oli alttiimpi ravitsemuksen aiheuttamille muutoksille.

Ko et al. tutkivat punajuurijauheen (RP) ja betaniinin vaikutuksia enterotyypin perusteella. Tätä varten he käyttivät ruoansulatusta ja ulosteen fermentaatiota jäljittelevää mallia. Enterotyyppianalyysia varten he rekrytoivat 30 tervettä korealaista osallistujaa (17 miestä ja 13 naista). Osallistujat voitiin jakaa vallitsevan enterotyypin perusteella seuraaviin alaryhmiin:

Phocaeicola, Prevotella ja Bifidobacterium. Kunkin alaryhmän yhdeltä edustavalta osallistujalta kerättiin ulostetta, jota fermentoitiin punajuurijauheen tai betaniinipigmentin kanssa. RP:n ja BP:n prebioottiset vaikutukset suoliston mikrobiotaan riippuivat kolmen valitun osallistujan enterotyypistä. Ainoastaan S3-Bifidobacterium-näytteessä havaittiin merkittävä muutos mikrobiston taksonien runsaudessa. Myös S3-Bifidobacterium-ryhmässä suoliston mikrobiotan muutosten suuntaus poikkesi muista näytteistä.

Kullakin enterotyypillä, sekä RP/BP-fermentaation kanssa että ilman sitä, oli erilainen aineenvaihdunta-aktiivisuus lyhytketjuisten rasvahappojen tuotantoon liittyen. Suurin lyhytketjuisten rasvahappojen tuotannon kasvu havaittiin S3-Bifidobacterium-näytteessä, kun taas S2-Prevotella-näytteessä lyhytketjuisten rasvahappojen muutos oli vähäisempi. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että RP ja BP vaikuttavat suoliston mikrobiotaan ja lyhytketjuisten rasvahappojen tuotantoon enterotyyppikohtaisesti.

Adekolurejo et al. tutkivat vieroituksen aiheuttamasta mikrobiotan häiriintymisestä johtuvaa ongelmaa. 48 porsasta jaettiin satunnaisesti yhteen neljästä ruokavaliosta 14 päivän ajaksi 28 päivän vieroitusjakson jälkeen. Yksi ruokavalio oli kontrolliruokavalio (con), yksi sisälsi 300 mg/kg sinkkioksidia (ZNO), ja kaksi muuta olivat punajuurta sisältäviä ruokavalioita. RB2- ja RB4-ruokavaliot valmistettiin lisäämällä perusruokavalioon 2 % (20 g/kg) ja 4 % (40 g/kg) jauhettua kokonaista punajuurta.

Tulokset osoittivat punajuuren voivan muokata vieroitettujen sikojen suoliston mikrobiotaa lisäämällä lajiston rikkautta ja tehostamalla lipidien aineenvaihduntaa.

Calvani et al. havaitsivat punajuurimehun käytöllä olevan hyödyllisiä vaikutuksia pitkäkestoista COVID-oireyhtymää sairastavien aikuisten suoliston mikrobiotaan. Tutkimukseen osallistui 25 henkilöä (15 mehu- ja 10 lumelääkeryhmässä). Kahden viikon lisäravinnejakson jälkeen punajuurimehua nauttineilla osallistujilla oli enemmän bakteereja, joilla tiedetään olevan hyödyllisiä vaikutuksia, kuin lumelääkeryhmän osallistujilla.

Useissa tutkimuksissa pyrittiin selvittämään punajuuren vaikutusta suoliston mikrobiotaan ja sitä kautta terveyteemme. Kaiken kaikkiaan tutkimuksissa ei havaittu merkittäviä muutoksia alfa- ja beetadiversiteetissä. Tietyissä taksoneissa havaittiin kuitenkin merkittäviä muutoksia, samoin kuin lyhytketjuisten rasvahappojen tuotannon lisääntymistä. Lisäksi osoitettiin, että ihmisen mikrobiota voidaan jakaa erilaisiin enterotyyppeihin, jotka näyttävät reagoivan punajuuren nauttimiseen eri tavoin ja eri herkkyydellä. Suurin lyhytketjuisten rasvahappojen tuotannon lisääntyminen punajuuren nauttimisen jälkeen havaittiin Bifidobacterium-enterotyypissä, joka näytti olevan punajuuren nauttimiselle herkin enterotyyppi. Valitettavasti tutkimuksissa on useita rajoituksia, sillä kaikissa oli vähän osallistujia ja niissä havaittiin vain lyhytaikaisia vaikutuksia.

Tutkimukset osoittivat punajuuren kulutuksen mahdollisuudet lisäämällä lyhytketjuisten rasvahappojen tuotantoa ja muokkaamalla suolistomikrobistoa suotuisasti. Molemmat voivat tuottaa monenlaisia terveyshyötyjä ja saattavat ehkäistä elimistön tulehdussairauksia, kuten tulehduksellista suolistosairautta ja -oireyhtymää, sekä masennusta, diabetesta ja lukuisia erilaisia aineenvaihduntahäiriöitä. Jatkotutkimuksissa tulisi selvittää punajuuren pitkäaikaisvaikutuksia suolistomikrobistoon (erityisesti eri enterotyyppeihin) sekä fysiologisia seurauksia suolistolle ja koko elimistölle.