On myös hyvin tunnettua, että suoliston mikrobiotalla on keskeinen rooli ihmisen terveydessä. Suoliston mikrobiota vaikuttaa merkittävästi aineenvaihdunta- ja immuunijärjestelmän säätelyyn. (Wang et al.) Kun pidämme tämän tosiasian mielessä, ymmärrämme nopeasti, kuinka tärkeää suoliston mikrobiotan tasapainoinen koostumus on. Suoliston mikrobiotasta puhuttaessa on tunnettava sekä sisäiset että ulkoiset tekijät, jotka muokkaavat mikrobistoamme. Erityisesti ympäristötekijät, kuten ruokavalio, terveydentila ja elämäntavat, vaikuttavat voimakkaasti suoliston mikrobiotaan. Ruokavaliomme muutosten ja koostumuksen tiedetään muokkaavan suolistobakteeriemme aineenvaihdunnallista toimintaa nopeasti. (Wang et al.)

Suoliston mikrobiston dysbioosiin liittyy usein bakteeriston vähäinen rikkaus ja monimuotoisuus sekä häiriintynyt koostumuksellinen tasapaino normaalisti elimistössä esiintyvien ja mahdollisesti patogeenisten lajien välillä. Dysbioosi liittyy enterobakteerien välittämiin häiriöihin, 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, joka kuuluu betasyaniineihin. Suoliston mikrobiota tuottaa entsyymejä, kuten ß-glukosidaaseja ja glykosidihydrolaaseja, jotka voivat muuttaa fytokemikaaleja lyhytketjuisiksi rasvahapoiksi. Punajuuren nauttimisen on osoitettu säätelevän suoliston mikrobiotan aineenvaihduntaa ja lyhytketjuisten rasvahappojen tuotantoa. Koska erityisesti Bifidobacterium- ja Bacteroides-bakteerit tuottavat betalaiinien aineenvaihduntaan tarvittavia entsyymejä, vaste punajuurelle voi riippua suoliston enterotyypistä. (Ko ym.)

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

On hyvin tunnettua, että suoliston mikrobiotalla on suuri vaikutus ruoansulatuskanavan ja keskushermoston väliseen viestintään biokemiallisten aineenvaihduntatuotteiden, kuten serotoniinin, lyhytketjuisten rasvahappojen (SCFA) ja tryptofaanin, kautta. Masennuksesta kärsivillä henkilöillä on havaittu alhaisempia lyhytketjuisten rasvahappojen tasoja (Verma et al.). Aiempi tutkimuskirjallisuus viittaa myös siihen, että suoliston mikrobiota saattaa vaikuttaa hypotalamus–aivolisäke–lisämunuaisakseliin (HPA-akseli). HPA-akseli koordinoi elimistön sopeutuvaa stressivastetta, ja sen heikentynyt toiminta näyttää johtavan ahdistuneisuus- ja masennushäiriöihin, joihin liittyy usein kohonneita kortisoli- ja tulehdusvälittäjäaineiden pitoisuuksia (Simpson et al.).

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

Wang ym. tutkivat vuonna 2022 suoliston mikrobiston muutoksia terveillä ihmisillä 14 päivän punajuurijakson jälkeen. Tutkimukseen rekrytoitiin 18 tervettä osallistujaa (13 naista, 5 miestä). Kaksi viikkoa ennen tutkimuksen alkua osallistujia pyydettiin välttämään betalaiinia sisältävien elintarvikkeiden käyttöä. 14 päivän interventiojakson aikana osallistujat nauttivat päivittäin 30 ml punajuurikonsentraattia. Ulostenäytteet kerättiin lähtötilanteessa (BL), 3 päivän kuluttua (D3) ja 14 päivän kuluttua (D14). Antropometriset mittaukset tehtiin ensimmäisellä käynnillä. Tutkimus ei osoittanut merkittäviä muutoksia alfa- tai beetamonimuotoisuudessa BL-, D3- ja D14-näytteiden välillä. Tiettyjen taksonien, kuten Romboutsian ja Bacteroidalesin, runsaudessa havaittiin kuitenkin huomattavia muutoksia. Lisäksi A. muciniphila -bakteerin määrä lisääntyi. Sen vähäinen määrä liittyy käänteisesti lihavuuteen, tulehdukseen ja aineenvaihduntahäiriöihin. B. fragilis -bakteerin määrä puolestaan väheni; kyseinen bakteeri voi olla enterotoksigeeninen ja aiheuttaa tulehduksellista ripulia.

He havaitsivat myös ulosteiden kokonaislyhytketjuisten rasvahappojen tuotannon lisääntyneen, erityisesti (iso)voihapon osalta. Surono ym. tutkivat punajuuren vaikutusta painonpudotuksen aikana esidiabetesta sairastavien indonesialaisten suoliston mikrobiotaan. Tutkimus toteutettiin satunnaistettuna, kaksoissokkoutettuna vaihtovuorotutkimuksena, johon osallistui 15 esidiabetesta 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.) nämä tuotteet + probiootti L. plantarum

3.) kohdan 1 tuotteet punajuurella täydennettyinä kahden viikon ajan; hoitojaksojen välissä oli kahden viikon huuhtoutumisjakso. Uloste- ja verinäytteet kerättiin ennen kutakin kahden viikon hoitojaksoa ja sen jälkeen. Tutkimus kesti yhteensä 14 viikkoa.

Tulokset osoittivat, että suoliston mikrobiotan vasteessa oli suurta yksilöiden välistä vaihtelua. Osallistujat voitiin lopulta jakaa niihin, joiden mikrobiota oli vastustuskykyisempi muutoksille, ja niihin, joiden mikrobiota reagoi herkemmin ravitsemuksellisiin muutoksiin.

Ko ym. tutkivat punajuurijauheen (RP) ja betaniinin vaikutuksia enterotyypin perusteella. Tätä varten he käyttivät ruoansulatuskanavan ruoansulatus- ja ulostekäymismallia. Enterotyyppianalyysia varten he rekrytoivat 30 tervettä korealaista osallistujaa (17 miestä ja 13 naista). Osallistujat jaettiin vallitsevan enterotyypin perusteella seuraaviin alaryhmiin:

Phocaicola, Prevotella ja Bifidobacterium. Kunkin alaryhmän yhdeltä edustavalta osallistujalta kerättiin ulostenäyte, joka fermentoitiin punajuurijauheen tai betaniinipigmentin kanssa. RP:n ja BP:n vaikutus prebiootteina suoliston mikrobiotaan riippui näiden kolmen osallistujan enterotyypistä. Vain S3-Bifidobacterium-näytteessä havaittiin merkittävä muutos mikrobiston taksonien runsaudessa. Myös S3-Bifidobacterium-ryhmässä suoliston mikrobiotan muutosten suunta oli erilainen kuin muissa näytteissä.

Kullakin enterotyypillä (RP/BP-fermentaation kanssa ja ilman sitä) oli erilainen aineenvaihdunnallinen aktiivisuus lyhytketjuisten rasvahappojen tuotannon suhteen. Suurin lisäys lyhytketjuisten rasvahappojen tuotannossa havaittiin S3-Bifidobacterium-näytteessä, kun taas S2-Prevotella-näytteessä muutos oli vähäisempi. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että RP:llä ja BP:llä on enterotyyppikohtaisia vaikutuksia suoliston mikrobiotaan ja lyhytketjuisten rasvahappojen tuotantoon.

Adekolurejo ym. tutkivat vieroituksen aiheuttamaa mikrobiotan häiriintymistä. 48 porsasta jaettiin satunnaisesti yhteen neljästä ruokavaliosta 14 päivän ajaksi 28 päivän vieroitusjakson jälkeen. Ruokavalioihin kuului perustason kontrolliruokavalio (con), 300 mg/kg sinkkioksidia (ZNO) sisältävä ruokavalio sekä kaksi erilaista punajuurta sisältävää ruokavaliota. RB2- ja RB4-ruokavaliot valmistettiin lisäämällä perustason ruokavalioon 2 % (20 g/kg) tai 4 % (40 g/kg) jauhettua kokonaista punajuurta.

Tulokset osoittivat, että punajuurella voi olla potentiaalia muokata vieroitettujen sikojen suoliston mikrobiotaa lisäämällä lajiston runsautta ja tehostamalla lipidien aineenvaihduntaa.

Calvani ym. havaitsivat punajuurimehun nauttimisella olevan hyödyllisiä vaikutuksia pitkäkestoista COVID-19:ää sairastavien aikuisten suoliston mikrobiotaan. Tutkimukseen osallistui 25 henkilöä (15 mehuryhmässä, 10 lumeryhmässä). Kahden viikon lisäravinnejakson jälkeen punajuurimehua nauttineilla osallistujilla oli enemmän bakteereja, joiden tunnetaan vaikuttavan hyödyllisesti, verrattuna lumeryhmään.

Useissa tutkimuksissa on pyritty 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 vaihtelevalla herkkyydellä. Suurin lyhytketjuisten rasvahappojen tuotannon lisääntyminen punajuuren nauttimisen jälkeen havaittiin Bifidobacterium-enterotyypissä, joka vaikutti olevan herkin enterotyyppi punajuurelle. Valitettavasti tutkimuksiin liittyy useita rajoituksia, sillä kaikissa oli vähän osallistujia ja ainoastaan lyhyen aikavälin tuloksia seurattiin.

Tutkimukset osoittivat punajuuren kulutuksen mahdolliset hyödyt lisäämällä lyhytketjuisten rasvahappojen tuotantoa ja muokkaamalla suoliston mikrobiotaa suotuisasti. Molemmat voivat edistää monenlaisia terveyshyötyjä ja saattavat ehkäistä tulehduksellisia sairauksia, kuten tulehduksellista suolistosairautta ja -oireyhtymää, sekä masennusta, diabetesta ja lukuisia erilaisia aineenvaihduntahäiriöitä. Jatkotutkimuksissa on selvitettävä punajuuren pitkäaikaiset vaikutukset suoliston mikrobiotaan (erityisesti erilaisiin enterotyyppeihin) sekä fysiologiset seuraukset suolistolle ja elimistölle.