La racine Beta vulgaris rubra a récemment suscité beaucoup d’intérêt en tant qu’aliment bénéfique pour la santé. Elle est connue pour ses puissants effets antioxydants, anti-inflammatoires et protecteurs du système vasculaire, clairement démontrés par plusieurs études in vitro et in vivo menées chez l’humain et l’animal.

Elle est particulièrement prisée comme approche nutritionnelle pour contribuer à la prise en charge des maladies cardiovasculaires et du cancer. Chez l’humain, une supplémentation en betterave a permis de réduire la pression artérielle, d’atténuer l’inflammation, de prévenir le stress oxydatif, de préserver la fonction endothéliale et de restaurer l’hémodynamique cérébrovasculaire. En outre, plusieurs études ont désormais établi que la supplémentation en betterave pouvait améliorer les performances sportives. (1)

La réduction de l’inflammation pourrait notamment représenter une formidable occasion d’étendre l’utilisation de la betterave rouge dans les domaines de la prévention et de la modulation.

Cet article met en lumière les effets bénéfiques de la betterave sur l’organisme humain, ainsi que son incroyable potentiel dans plusieurs maladies causées par une inflammation chronique.

2.1 Composés potentiellement bioactifs

Les effets bénéfiques de Beta vulg. sur la santé sont largement attribués à ses composés bioactifs.

En particulier à sa forte teneur en nitrates inorganiques. Le nitrate lui-même n’est pas considéré comme responsable d’une fonction physiologique spécifique ; ses effets bénéfiques sont plutôt liés à sa réduction en oxyde nitrique (NO). La réduction en nitrite se produit après l’absorption et l’entrée dans le cycle entéro-salivaire ; nous estimons que 25 % des nitrates y entrent. Les bactéries salivaires réduisent les nitrates salivaires en NO. Cependant, le nitrite salivaire est réabsorbé dans la circulation par l’intermédiaire de l’estomac, où il est ensuite métabolisé en NO. (1)

La betterave est l’un des rares légumes à contenir un groupe de pigments hautement bioactifs, connus sous le nom de bétalaïnes. Plusieurs études ont rapporté une forte capacité antioxydante et anti-inflammatoire in vitro et dans des modèles animaux in vivo, suscitant un intérêt pour une éventuelle utilisation de la betterave dans des pathologies cliniques caractérisées par un stress oxydatif et une inflammation chronique (dans les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, le syndrome de l’intestin irritable, l’asthme, le syndrome de fatigue chronique, les maladies hépatiques, l’arthrite, la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson, les maladies cardiovasculaires, le diabète et la maladie rénale chronique).

Les bétalaïnes peuvent être réparties en bétacyanines, telles que la bétanine et l’isobétanine, et en bétaxanthines, telles que la vulgaxanthine I et II et l’indicaxanthine. (1)

Nous observons également une certaine quantité de caroténoïdes, d’acide ascorbique et de composés phénoliques, tels que des flavonoïdes, des acides phénoliques et des amides phénoliques, dans Beta vulg. (1)

2.2. Bienfaits des bétalaïnes

Dans des modèles in vitro, les bétalaïnes ont montré une régulation négative significative de molécules inflammatoires telles que la cyclo-oxygénase-2 (COX-2), la synthase inductible de l’oxyde nitrique (iNOS) et les cytokines inflammatoires IL-6 et IL-8. (7)

Des modèles in vivo ont montré une réduction de l’apoptose cérébrale chez des individus soumis à un régime riche en graisses après quatre semaines de traitement oral à l’indicaxanthine. Cet effet peut s’expliquer par la diminution de l’expression des gènes pro-apoptotiques et l’augmentation de celle des gènes anti-apoptotiques, par la réduction de la neuro-inflammation grâce à une baisse de l’expression des gènes et protéines pro-inflammatoires, ainsi que par l’atténuation du stress oxydatif via la réduction des espèces réactives de l’oxygène (ROS) et de l’azote.

Dans l’ensemble, les bétalaïnes, en particulier la bétanine et l’indicaxanthine, présentent de puissants effets antioxydants et anti-inflammatoires, en ciblant des mécanismes clés tels que la réduction des ROS, l’inhibition des cytokines pro-inflammatoires et la modulation des voies liées à l’apoptose. (7)

2.3 Structure chimique des composés de la betterave

La capacité antiradicalaire de la bétanine s’explique par sa structure chimique, qui contient des groupes hydroxyle et des insaturations dans le cycle benzénique. La bétanine prévient les dommages oxydatifs des protéines en inhibant la nitration de l’acide aminé tyrosine. (7)

3.1 Antioxydant

Il est prouvé que la betterave est un aliment fonctionnel doté d’une activité biologique antioxydante, grâce à ses bétalaïnes (bétaïne) et à d’autres composés phénoliques. La capacité de la bétanine à neutraliser les radicaux libres s’explique par sa structure chimique (7).

Des études montrent que la betterave est une source exceptionnelle d’antioxydants, offrant une protection significative des composants cellulaires contre l’oxydation in vitro et, plus important encore, également in vivo (1).

3.2 Anti-inflammatoire

Les données de plusieurs études démontrent, sur des modèles in vivo, qu’un colorant riche en bétalaïnes, fabriqué à partir de Beta vulgaris, réduit la production des médiateurs inflammatoires TNF-a et IL-1ß. Les bétalaïnes limitent également les effets du lipopolysaccharide sur les macrophages dérivés de la moelle osseuse. Le LPS active NF-kB et augmente les taux d’IL-1ß et de TNF-a. (7)

En conclusion, les bétalaïnes de la betterave rouge, en particulier la bétanine, pourraient atténuer l’inflammation en inhibant la voie de signalisation NF-kB et en réduisant les ROS grâce à l’activation de la voie du facteur nucléaire érythroïde 2 apparenté au facteur 2 (Nrf2)/élément de réponse antioxydant (ARE). (8)

Pietrzkowski et al. ont montré dans leur étude que des capsules orales riches en bétalaïnes, dans un contexte thérapeutique, réduisent la douleur et l’inflammation chez les patients atteints d’arthrose. Après plus de 10 jours de supplémentation quotidienne d’au moins 35 mg deux fois par jour, les patients présentaient des taux sériques plus faibles d’interleukine-6 (IL-6) et de facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a), ainsi qu’une inhibition marquée de l’activité de deux chimiokines : l’oncogène régulé alpha (GRO-alpha) et la chimiokine exprimée et sécrétée par les lymphocytes T normaux lors de leur activation (RANTES). (9)

La capacité anti-inflammatoire de la betterave semble également améliorer la vasodilatation dépendante et indépendante de l’endothélium au niveau de l’avant-bras chez les patients atteints du syndrome de Raynaud. (11)

3.3 Microbiome intestinal

Calvani et al. ont montré que l’ingestion de jus de betterave rouge entraînait une plus grande abondance de bactéries aux effets bénéfiques bien connus, notamment Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae et Turicibacter, par rapport au placebo. Ils ont également observé des taux significativement plus élevés de nicotinate et de triméthylamine dans les selles. (6)

4.1 Syndrome de l’intestin irritable (SII)

Le SII est un trouble fonctionnel du système gastro-intestinal, causé par une altération des voies de communication intestin-cerveau. 

Les mécanismes possibles du dysfonctionnement de l’axe intestin-cerveau suggèrent qu’une perturbation primaire de l’intestin pourrait être à l’origine de certains sous-groupes. 

Les mécanismes sous-jacents susceptibles d’entraîner un syndrome de l’intestin irritable comprennent des facteurs génétiques, des modifications post-infectieuses, des infections chroniques et des perturbations du microbiote intestinal. La perturbation du microbiome intestinal entraîne souvent une inflammation muqueuse de faible intensité, une activation immunitaire et une altération de la perméabilité intestinale. Des anomalies du métabolisme de la sérotonine et des modifications du fonctionnement cérébral pourraient constituer des facteurs primaires ou secondaires. (4)

D’autres données impliquent également l’inflammation intestinale, la réponse cytokinique et le microbiome intestinal, qui affecteraient d’abord l’intestin, puis entraîneraient des modifications cérébrales dans le SII. (4)

Cependant, certaines études ont également montré que des facteurs psychosociaux, tels que les maltraitances durant l’enfance et le trouble de stress post-traumatique, sont associés au développement du SII à l’âge adulte. On sait que le stress augmente l’activation immunitaire par l’intermédiaire des cytokines pro-inflammatoires et de NF-kB. 

Ces deux facteurs psychosociaux sont également connus pour favoriser un phénotype pro-inflammatoire en sensibilisant les systèmes du facteur de libération de la corticotropine et en dérégulant l’axe HPA. Un axe HPA hyperréactif pourrait aussi contribuer à l’hypersensibilité viscérale, fréquemment observée chez les patients atteints de SII. (5)

Les troubles anxieux et de l’humeur sont également des facteurs de risque bien établis de développement d’un SII post-infectieux, avec un risque similaire à celui associé à un épisode grave de gastro-entérite infectieuse. Des recherches supplémentaires sur les troubles de l’humeur ont mis en évidence la persistance d’une inflammation systémique et d’une neuro-inflammation. 

Les études d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle menées chez des patients atteints de SII ont montré une réponse accrue aux stimuli viscéraux, avec une activation augmentée du cortex cingulaire antérieur, du cortex préfrontal et du thalamus en réponse à la distension rectale. Ces réponses semblent également être modulées par l’anxiété et la dépression. (5)

Les taux élevés d’interleukine-6 (IL-6) et d’interleukine-8 (IL-8), observés chez les patients atteints de SII, affectent le métabolisme du tryptophane et entraînent un fonctionnement sérotoninergique (5-HT) anormal. Un fonctionnement anormal de la 5-HT est associé à une motilité intestinale altérée et à une sensibilité accrue à la douleur nociceptive, des symptômes fréquemment observés chez les patients atteints de SII. (5)

De plus, les échantillons fécaux de patients atteints de SII avec diarrhée présentaient des quantités accrues de cytokines telles que l’interleukine 1β, l’interleukine 10, le TNFα et l’interleukine 6. La concentration de ces cytokines semblait également être associée à la fréquence et à l’intensité de la douleur. (5)

Nous observons également un chevauchement entre le SII, la rectocolite hémorragique et la maladie de Crohn. Dans ces maladies, il a été démontré que le traitement anti-TNFα améliore la fonction sensorielle viscérale et les biais d’attribution positifs. Cela constitue un argument supplémentaire en faveur du rôle des processus inflammatoires intestinaux dans le traitement central de l’information. (5)

4.2 Troubles de santé mentale

Osimo et al. ont constaté des taux sanguins significativement élevés de CRP, d’IL-3, d’IL-6, d’IL-12, d’IL-18, de sIL-2R et de TNF-α chez les patients souffrant de dépression, avec des tailles d’effet moyennes à importantes. Ces résultats ont résisté aux analyses de sensibilité prenant en compte les facteurs prédictifs psychiatriques et liés au mode de vie, l’influence de l’asymétrie des données, l’influence des études de faible qualité et le biais de publication. (13)

De plus, Li et al. ont identifié, dans leur dernière revue systématique et méta-analyse, un éventail de différents biomarqueurs inflammatoires et immunologiques. Ceux-ci diffèrent significativement chez les adolescents dépressifs par rapport aux témoins en bonne santé. (16)

La CRP est l’un des marqueurs inflammatoires les plus étudiés dans le domaine médical. Des taux élevés de CRP ont été constamment observés dans plusieurs études, y compris longitudinales, sur la dépression.

Ces taux précèdent souvent l’apparition de la maladie, ce qui suggère que l’inflammation pourrait en être une cause plutôt qu’une simple conséquence.

À l’appui de cette hypothèse, une analyse de randomisation mendélienne menée à partir de l’échantillon de la UK Biobank a révélé que l’IL-6 et la CRP sont probablement liées de manière causale à la dépression. 

En outre, il a été constaté que les taux élevés de CRP périphérique corrèlent avec ceux du système nerveux central, avec une forte corrélation entre la CRP plasmatique et la CRP du LCR. (13)

Le TNF-α est l’une des principales cytokines pro-inflammatoires.

Il est produit par les cellules dendritiques et les macrophages, qui produisent de l’IL-6 et de l’IL-12 lors d’une infection aiguë. L’augmentation du TNF-α, de l’IL-6 et de l’IL-12 au cours des épisodes dépressifs actuels met en évidence la nature systémique de l’état inflammatoire, car elle présente des similitudes avec la réaction immunitaire à une infection active. (13)

Plusieurs études portant sur l’IL-6 et la CRP/hsCRP ont mis en évidence des associations prédictives entre les taux de ces marqueurs et la réponse au traitement. Elles ont montré que les taux initiaux étaient associés à une meilleure réponse à des composés présentant des propriétés anti-inflammatoires connues, tels que l’infliximab et la kétamine.

De même, différents sous-types de trouble dépressif caractérisé présentent des profils inflammatoires distincts, notamment l’IL-6 et l’IL-1β dans la dépression mélancolique et la CRP dans la dépression non mélancolique. (14)

Des études ont également montré qu’une inflammation accrue chez les enfants et les adolescents est associée à un risque plus élevé de dépression ultérieure. Les données suggèrent que les cytokines inflammatoires présentes dans le cerveau peuvent modifier sa structure et son fonctionnement en altérant la neurotransmission, ainsi que le fonctionnement de l’hippocampe, de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien et du système sympathique. 

Ces modifications peuvent entraîner des changements cognitifs et provoquer des symptômes dépressifs. (15)

Ces résultats confirment que la dépression aiguë est un état pro-inflammatoire et étayent l’hypothèse selon laquelle l’élévation des marqueurs inflammatoires dans la dépression est due à un déplacement vers la droite de la distribution des marqueurs immunitaires. (13)

Ils montrent également une association bidirectionnelle entre la dépression et les états pro-inflammatoires, décelable dès les premières étapes de la vie. (15)

Pour qu’un composant alimentaire soit considéré comme bénéfique pour la santé, il doit être biodisponible in vivo.

Nous constatons une biodisponibilité élevée des nitrates alimentaires inorganiques présents dans la betterave rouge, et certaines études font état d’une absorption proche de 100 % après la digestion. (1)

La réduction des nitrates en nitrites étant assurée par certaines bactéries salivaires, le fait de recracher sa salive ou de suivre un traitement antibactérien oral, comme l’utilisation d’un bain de bouche, peut diminuer la conversion des nitrates en nitrites. (1)

Le degré d’absorption des bétalaïnes est moins clair. La mesure dans laquelle les bétalaïnes sont métabolisées et transformées structurellement en métabolites secondaires n’a pas encore été caractérisée, mais doit être prise en compte lors de l’évaluation de leur biodisponibilité. (1)

Les études suggèrent qu’une partie des composés actifs de la betterave est perdue ou peut-être dégradée pendant la cuisson et la transformation. Sur le plan théorique, le traitement thermique, l’exposition à des agents bactériens, l’acidification, les conditions de stockage et le traitement sous atmosphère modifiée pourraient affecter la composition phytochimique. (3)

Plusieurs facteurs ont un impact négatif sur la stabilité des bétalaïnes, notamment les températures élevées, la lumière, l’oxygène, les pH extrêmes, les ions métalliques et une activité de l’eau élevée. 

La dégradation thermique constitue particulièrement un défi majeur pour les produits à base de bétalaïnes. Les bétacyanines perdent leur stabilité au-dessus de 60 °C, tandis que les bétaxanthines la perdent dès 40 °C. La température ambiante semble favoriser une meilleure stabilité des produits à base de bétalaïnes pendant le stockage.

En ce qui concerne le pH, les bétalaïnes sont généralement stables dans une plage comprise entre 3 et 7. Les conditions alcalines les affectent négativement.

Le principal défi de l’utilisation des bétalaïnes dans l’industrie réside dans leur instabilité face à ces facteurs environnementaux.

Les techniques d’encapsulation et d’adsorption sont des solutions prometteuses pour surmonter ces limites et améliorer la stabilité des composés bioactifs. (7)

Les facteurs qui améliorent la stabilité des bétalaïnes comprennent l’acide ascorbique, l’acide isoascorbique et les agents chélatants comme l’acide citrique et l’EDTA. La ß-cyclodextrine et la glucose oxydase pourraient également être efficaces en absorbant l’eau libre et en éliminant l’oxygène dissous. (12)

Les dérivés de bétanine formés pourraient également avoir une forte influence sur les activités biologiques des produits à base de B. vulgaris et être utilisés dans diverses applications alimentaires, avec de nouvelles propriétés bénéfiques pour la santé et de nouvelles propriétés colorantes. (12)

Les études ont montré un taux d’absorption plus faible, dû à un transport épithélial moindre, des bétalaïnes de la betterave rouge par rapport aux bétalaïnes provenant d’autres sources, comme le fruit du figuier de Barbarie. Une étude récente suggère que ces taux d’absorption plus faibles sont dus à des différences dans la matrice alimentaire. Cela indique que la biodisponibilité de la bétanine pourrait être plus faible après la consommation de betterave qu’après la consommation d’autres sources de bétanine. (3)

Bien que l’efficacité biologique des bétalaïnes in vivo soit étayée par des données, leur biodisponibilité générale semble très faible, ce qui pourrait limiter leur potentiel thérapeutique. Il est donc essentiel de tenir compte du fait que les interactions entre les substances constituant la matrice naturelle peuvent influencer la biodisponibilité des bétalaïnes de la betterave rouge. (7)

Une étude in vitro utilisant des cellules Caco-2 a montré que l’indicaxanthine et la bétanine sont absorbées à travers l’épithélium intestinal, mais de manière différente. Alors que l’indicaxanthine suit une voie qui ne dépend pas des transporteurs membranaires, la bétanine est tributaire de ces transporteurs, ce qui réduit son absorption. L’absorption de l’indicaxanthine est plus efficace et sa biodisponibilité est plus élevée. Contrairement à celle de la bétanine, l’absorption de l’indicaxanthine n’a pas été affectée par la matrice alimentaire. (7)

Une étude menée auprès de volontaires humains a montré que les bétalaïnes atteignaient leur concentration plasmatique maximale après la première semaine de consommation de jus de betterave fermenté, et leur concentration urinaire maximale après la deuxième semaine. Cela pourrait indiquer que les bétalaïnes subissent potentiellement une biotransformation séquentielle. (7)

Une autre étude a observé qu’une grande proportion des bétacyanines de la betterave subissait une fragmentation dans le tractus gastro-intestinal, notamment une déglucosylation et une décarboxylation. En outre, il semble que diverses bactéries intestinales participent à la transformation intestinale, ce qui pourrait expliquer une grande variabilité individuelle. (7)

Les données in vivo et in vitro démontrent que les bétalaïnes peuvent réduire l’inflammation. Comme elles ciblent efficacement différentes voies du processus inflammatoire, elles présentent un potentiel dans le traitement de diverses maladies liées à des physiopathologies inflammatoires, telles que le SII.

D’après les données recueillies, la betterave semble être un aliment bénéfique pour la santé, aux effets favorables variés. Bien que les données soient prometteuses, nous devons encore étudier, au moyen de vastes études cliniques, l’effet de la betterave rouge sur les maladies inflammatoires chroniques telles que le SII, l’arthrite, etc. Néanmoins, les données recueillies indiquent fortement qu’une supplémentation en betterave constitue une intervention alimentaire économique, puissante et naturelle dans un contexte clinique.

Concernant la biodisponibilité, il semble essentiel de créer un produit encapsulé destiné à la supplémentation, fabriqué selon un processus de production rigoureusement contrôlé, notamment en ce qui concerne la chaleur appliquée pendant la production. Il semble également très important d’évaluer les facteurs susceptibles d’influencer positivement ou négativement l’absorption, puis d’essayer de les exclure du processus de supplémentation ou de les y ajouter.

Si le produit est préparé correctement, dans des conditions strictes, et administré au patient de manière appropriée, je vois un grand potentiel pour la supplémentation en bétalaïnes dans un contexte clinique. Celle-ci pourrait avoir un impact durable sur la médecine moderne, car elle permettrait de traiter la cause de la maladie, et pas seulement ses symptômes, tout en la prévenant de manière économique et avec un risque absolument faible.

La betterave rouge contient également des FODMAP, qui peuvent aggraver les symptômes chez certains sous-groupes de patients atteints du SII, mais il est difficile de savoir si la quantité présente dans un extrait de betterave rouge a un quelconque effet sur les symptômes du SII. Il pourrait toutefois être intéressant d’évaluer le potentiel de compléments associés pour faciliter la digestion et améliorer l’absorption des composés bioactifs.

Par ailleurs, ce domaine pourrait également présenter un potentiel pour prévenir les troubles de la santé mentale ou en réduire les symptômes.

La principale raison du fort potentiel de la supplémentation en betterave réside dans le manque de traitements permettant de traiter efficacement les troubles inflammatoires chroniques et de les prévenir. À ce jour, il n’existe aucune solution, ou seulement quelques-unes, pour traiter la cause sous-jacente ou les mécanismes de ces maladies. Habituellement, le traitement repose sur la réduction des symptômes, avec une efficacité variable.

Alors que l’incidence des troubles de la santé mentale et d’autres troubles inflammatoires, tels que le SII, continue d’augmenter et suscite un intérêt accru pour une nutrition et une médecine durables et naturelles, le moment semble idéal pour proposer des solutions prometteuses répondant aux besoins médicaux d’une certaine partie de la population mondiale.