A Beta vulgaris rubra gyökérzöldség az utóbbi időben nagy figyelmet kapott egészségmegőrző élelmiszerként. Jól ismert erős antioxidáns, gyulladáscsökkentő és érvédő hatásairól, amelyeket számos in vitro és in vivo emberi és állatkísérlet egyértelműen igazolt.

Különösen a szív- és érrendszeri betegségek és a rák kezelésében táplálkozási megközelítésként egyre népszerűbb. Emberi vizsgálatokban a cékla-kiegészítés csökkentette a vérnyomást, mérsékelte a gyulladást, megelőzte az oxidatív stresszt, megőrizte az endothel funkciót és helyreállította az agyi érrendszeri hemodinamikát. Továbbá több tanulmány is kimutatta, hogy a cékla-kiegészítés hatékonyan javítja a sportteljesítményt. (1)

Különösen a gyulladás csökkentése jelenthet nagy lehetőséget a vöröscékla alkalmazásának bővítésére a megelőzés és a moduláció területén.

Ez a cikk bemutatja a cékla emberi szervezetre gyakorolt jótékony egészségügyi hatásait, valamint azt a hihetetlen potenciált, amelyet számos, krónikus gyulladás okozta betegség esetén kínálhat.

2.1 Potenciálisan bioaktív vegyületek

A Beta vulg. jótékony egészségügyi hatásai nagyrészt bioaktív vegyületeinek köszönhetők.

Különösen magas szervetlen nitrát-tartalmának. Maga a nitrát nem tekinthető specifikus élettani funkció közvetítőjének, a jótékony hatások inkább a nitrát nitrogén-oxiddá (NO) történő redukciójához kapcsolódnak. A nitritre történő redukció az abszorpció után, az entero-szájüregi ciklusba lépve történik, feltételezzük, hogy a nitrát 25%-a lép be ebbe a ciklusba. A nyálban élő baktériumok a nyál nitrátját NO-vá redukálják. Ugyanakkor a nyálban lévő nitrit a gyomron keresztül újra felszívódik a keringésbe, ahol NO-vá metabolizálódik. (1)

A cékla az egyik kevés zöldség, amely egy csoport rendkívül bioaktív pigmentet, az úgynevezett betalainokat tartalmazza. Számos tanulmány számolt be magas antioxidáns és gyulladáscsökkentő képességről in vitro és in vivo állatkísérletes modellekben, ami felkeltette az érdeklődést a cékla lehetséges klinikai alkalmazása iránt olyan kórképekben, melyeket oxidatív stressz és krónikus gyulladás jellemez (IBD/IBS, asztma, krónikus fáradtság szindróma, májbetegség, ízületi gyulladás, Alzheimer, Parkinson, CVD, DM, CKD).

A betalainok két csoportra oszthatók: betacianinokra, mint a betanin és izobetanin, valamint betaxantinokra, mint a vulgaxantin I. és II. és az indikaxantin. (1)

Ezen felül a Beta vulg. bizonyos mennyiségű karotinoidot, aszkorbinsavat és fenolos vegyületeket is tartalmaz, mint például flavonoidokat, fenolsavakat és fenol-amidokat. (1)

2.2. A betalainok előnyei

A betalainok in vitro modellekben jelentős csökkenést mutattak az olyan gyulladásos molekulák szintjében, mint a ciklooxigenáz-2 (COX-2), az indukálható nitrogén-monoxid szintáz (iNOS) és a gyulladásos citokinek, az IL-6 és az IL-8. (7)

In vivo modellekben a magas zsírtartalmú étrenden lévő egyének agyi apoptózisának csökkenését mutatták ki négy hét orális Indicaxanthin-kezelés után. Ezt a hatást a proapoptotikus gének kifejeződésének csökkenése és az antiapoptotikus gének fokozott kifejeződése, a neuroinflammáció mérséklése a proinflammatorikus gének és fehérjék kifejeződésének csökkentésével, valamint az oxidatív stressz enyhítése a reaktív oxigén- (ROS) és nitrogénfajok csökkentése révén magyarázhatjuk.

Összességében a betalainok, különösen a betanin és az indicaxanthin, erős antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatást mutatnak, amelyek a kulcsfontosságú mechanizmusokat célozzák meg, mint a ROS csökkentése, a proinflammatorikus citokinek elnyomása és az apoptózissal kapcsolatos útvonalak modulálása. (7)

2.3 A cékla vegyületeinek kémiai szerkezete

A betanin antioxidáns kapacitása a kémiai szerkezetének köszönhető, amely hidroxilcsoportokat és telítetlenségeket tartalmaz a benzolgyűrűben. A betanin megakadályozza a fehérjék oxidatív károsodását azáltal, hogy gátolja a tirozin aminosav nitrálódását. (7)

3.1 Antioxidáns

Bizonyított, hogy a cékla funkcionális élelmiszer antioxidáns biológiai hatással, köszönhetően betalainjának (betain) és egyéb fenolos összetevőinek. A betanin szabadgyökfogó képességét kémiai szerkezete magyarázza (7)

Tanulmányok bizonyítják, hogy a cékla kiváló antioxidánsforrás. Jelentős védelmet nyújt a sejtek oxidációja ellen in vitro, és ami még fontosabb, in vivo is. (1)

3.2 Gyulladáscsökkentő hatás

Több tanulmány adatai in vivo modelleken bizonyítják, hogy a Beta vulgarisból készült, betalainban gazdag festék csökkenti a gyulladásos mediátorok, a TNF-a és az IL-1ß termelődését. A betalainok korlátozzák a lipopoliszacharid hatásait a csontvelőből származó makrofágokban is. Az LPS aktiválja az NF-kB-t, és növeli az IL-1ß és a TNF-a szintjét. (7)

Összefoglalva, a vörös cékla betalainjai, különösen a Betanin, csökkenthetik a gyulladást az NF-kB jelátviteli útvonal gátlásán keresztül, valamint az ROS csökkentésével az eritroid 2-höz kapcsolódó nukleáris faktor (Nrf2)/antioxidáns válasz elem (ARE) útvonal aktiválásával. (8)

Pietrzkowski és munkatársai tanulmányukban kimutatták, hogy a betalainban gazdag orális kapszulák terápiás környezetben csökkentik a fájdalmat és a gyulladást osteoarthritises betegeknél. Több mint 10 napos, napi legalább kétszer 35 mg-os kiegészítés után a betegek alacsonyabb szérum Interleukin-6 (IL-6), tumor nekrózis faktor-alfa (TNF-a) szinteket mutattak, és jelentősen gátolták két kemokin, a szabályozott onkogén-alfa (GRO-alfa) és a normál T-sejt növekedés aktiváció után szabályozott (RANTES) aktivitását. (9)

A cékla gyulladáscsökkentő képessége úgy tűnik, hogy javítja a Raynaud-szindrómás betegek alkarjának endotélium-függő és -független vasodilatációját is. (11)

3.3 Bélmikrobiom

Calvani és munkatársai kimutatták, hogy a vörös cékla lé fogyasztása nagyobb mennyiségben tartalmazott baktériumokat, amelyek jól ismert jótékony hatásúak, többek között az Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae és Turicibacter nemzetségekhez tartoznak, összehasonlítva a placebóval. Emellett jelentősen magasabb széklet-nikotinát és trimetilamin szinteket is kimutattak. (6)

4.1 Irritábilis bél szindróma (IBS)

Az IBS a gyomor-bélrendszer funkcionális zavara, amelyet a bél-agy pályák megváltozása okoz.

A bél-agy diszfunkció lehetséges mechanizmusai egyes alcsoportokban elsődleges bélrendszeri zavart feltételeznek alapokként.

Az irritábilis bél szindrómához vezető alapvető mechanizmusok közé tartozhatnak genetikai tényezők, fertőzés utáni változások, krónikus fertőzések és a bélmikrobiota zavara. A bélmikrobiom zavara gyakran alacsony fokú nyálkahártya-gyulladáshoz, immunaktivációhoz és megváltozott béláteresztőképességhez vezet. A szerotonin anyagcsere rendellenességei és az agyi funkciók változásai lehetnek elsődleges vagy másodlagos tényezők. (4)

Egyéb bizonyítékok is alátámasztják a bélgyulladást, a citokinválaszt és a bélmikrobiomot, amelyek először a bélre, majd az IBS-ben az agyi változásokra hatnak. (4)

Ugyanakkor néhány tanulmány kimutatta, hogy pszichoszociális tényezők, mint a gyermekkorbeli bántalmazás és a poszttraumás stressz zavar összefüggésben állnak az IBS kialakulásával felnőttkorban. Ismert, hogy a stressz fokozza az immunaktivációt proinflammatorikus citokineken és NF-kB-n keresztül.

Mindkét pszichoszociális tényező elősegíti a proinflammatorikus fenotípust azáltal, hogy érzékenyíti a kortikotropin-felszabadító faktor rendszereket és szabályozza a HPA tengely működését. A túlérzékeny HPA tengely hozzájárulhat a viszcerális hiperszenzitivitáshoz, amely szintén gyakori az IBS-es betegeknél. (5)

A szorongás és hangulatzavarok jól ismert kockázati tényezők a fertőzés utáni IBS kialakulásában, hasonló kockázatot mutatva, mint egy súlyos fertőző gasztroenteritisz epizód. A hangulatzavarok további kutatásai a szisztémás és neuroinflammáció fennmaradását mutatták ki.

Az IBS-es betegek funkcionális mágneses rezonancia képalkotó vizsgálatai fokozott viszcerális ingerre adott választ mutattak, az elülső cinguláris kéreg, a prefrontális kéreg és a talamusz fokozott aktivációjával a végbél feszülésére adott válaszként. Ezeket a válaszokat szorongás és depresszió is befolyásolni látszik. (5)

Az IBS-es betegeknél kimutatott emelkedett interleukin-6 (IL-6) és interleukin-8 (IL-8) szintek befolyásolják a triptofán anyagcserét, és rendellenes szerotonerg (5-HT) működéshez vezetnek. Az abnormális 5-HT működés összefügg a megváltozott bélmozgással és a fokozott nociceptív fájdalomérzékenységgel, amelyek tüneteket gyakran látunk IBS-es betegeknél. (5)

Az IBS-es hasmenéses betegek székletmintáiban is megnövekedett mennyiségben találtak interleukin 1β, interleukin 10, TNFα és interleukin 6 citokineket. Ezeknek a citokineknek a koncentrációja összefüggést mutatott a fájdalom gyakoriságával és súlyosságával is. (5)

Az IBS átfedést mutat a colitis ulcerosa és a Crohn-betegség között is, ahol az anti-TNFα kezelés javította a viszcerális érzékelést és a pozitív attribúciós torzításokat. Ez további bizonyíték arra, hogy a bél gyulladásos folyamatai befolyásolják az információ központi feldolgozását. (5)

4.2 Mentális egészségi állapotok

Osimo és munkatársai jelentősen emelkedett CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R és TNF-α vérszintet találtak depressziós betegeknél közepes-nagy hatásmérettel. Ezek az eredmények túléltek érzékenységi elemzéseket pszichiátriai és életmódbeli prediktorokra, az eltolódás hatására, a gyenge minőségű tanulmányok befolyására és a publikációs torzításra. (13)

Li és munkatársai legújabb szisztematikus áttekintésükben és metaanalízisükben szintén azonosítottak különféle gyulladásos és immunológiai biomarkereket, amelyek jelentősen eltérnek a depressziós serdülők és az egészséges kontrollok között. (16)

A CRP az orvostudomány egyik legjobban tanulmányozott gyulladásos markere. Számos, akár longitudinális depressziós vizsgálatban következetesen magasabb CRP-szinteket találtak.

Gyakran megelőzi a betegség kialakulását, ami arra utal, hogy a gyulladás inkább okozója, semmint következménye lehet a betegségnek.

Ezt a hipotézist támogatja az UK Biobank mintán végzett Mendeliánus randomizációs elemzés, amely szerint az IL-6 és a CRP valószínűleg okozati összefüggésben áll a depresszióval.

Továbbá, a megemelkedett perifériás CRP-szintek korrelálnak a központi idegrendszerben mért szintjével, erős összefüggést mutatva a plazma és a CSF CRP között. (13)

A TNF-α az egyik fő proinflammatorikus citokin.

Ezt dendritikus sejtek és makrofágok termelik, amelyek akut fertőzés során IL-6-ot és IL-12-t is termelnek. A TNF-α, IL-6 és IL-12 emelkedése a jelenlegi depressziós epizódokban a gyulladásos állapot szisztémás jellegét világítja meg, mivel hasonlóságot mutat az aktív fertőzésre adott immunválasszal. (13)

Több tanulmány az IL-6 és CRP/hsCRP esetében prediktív összefüggéseket talált a marker szintek és a kezelési válasz között. A vizsgálatok szerint a kiindulási szintek összefüggtek a jobb válasszal olyan, ismert gyulladáscsökkentő hatású szerekre, mint az infliximab és a ketamin.

Emellett a major depressziós zavar különböző altípusai eltérő gyulladásos profilokat mutatnak, például az IL-6 és IL-1β a melankolikus depresszió esetén, míg a CRP a nem melankolikus depresszióban. (14)

Tanulmányok azt is kimutatták, hogy a gyermekek és serdülők körében megnövekedett gyulladás nagyobb jövőbeni depresszióval társul. A bizonyítékok arra utalnak, hogy az agyban lévő gyulladásos citokinek megváltoztathatják az agy szerkezetét és működését azáltal, hogy módosítják a neurotranszmissziót, a hippokampusz, a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese tengely és a szimpatikus rendszer működését.

Ezek kognitív változásokhoz vezethetnek, és depressziós tüneteket idézhetnek elő. (15)

Ezek az eredmények megerősítik, hogy az akut depresszió proinflammatorikus állapot, és alátámasztják azt a hipotézist, hogy a depresszióban megemelkedett gyulladásos markerek az immunmarker eloszlás jobbra tolódásának következményei. (13)

Emellett kétirányú összefüggést mutatnak a depresszió és a proinflammatorikus állapotok között, amely már korán, az élet során kimutatható. (15)

Ahhoz, hogy egy élelmiszer-összetevő egészségre jótékony hatásúnak minősüljön, biohasznosulnia kell in vivo.

Magas biohasznosulást figyelünk meg az anorganikus étrendi nitrát esetében a vörös céklában, és vannak jelentések, amelyek szerint az emésztést követően közel 100%-os a felszívódás. (1)

Mivel a nitrát nitritté történő redukcióját specifikus nyálbaktériumok végzik, a nyál kiköpése vagy szájfertőtlenítő kezelések, például fogászati szájöblítők használata csökkentheti a nitrát-nitrit átalakulást. (1)

A betalainok felszívódásának mértéke kevésbé tisztázott. A betalainok metabolizálódásának és másodlagos metabolitokká történő szerkezeti átalakulásának mértékét még nem jellemezték, de ezt figyelembe kell venni biohasznosulásuk vizsgálatakor. (1)

Tanulmányok arra utalnak, hogy a cékla aktív vegyületeinek egy része elveszhet vagy lebomolhat főzés és feldolgozás során. Elvileg a hőkezelés, a baktériumoknak való kitettség, savasítás, tárolási körülmények és módosított légköri kezelés befolyásolhatja a fitokémiai összetételt. (3)

Több tényező is negatívan hat a betalainok stabilitására, beleértve a magas hőmérsékletet, fényt, oxigént, szélsőséges pH-értékeket, fémionokat és magas vízaktivitást.

Különösen a hőbomlás jelent nagy kihívást a betalain-alapú termékek esetében. A betacianinok stabilitása 60°C felett csökken, míg a betaxantinok már 40°C felett. A szobahőmérséklet tárolás során nagyobb stabilitást mutat a betalain-alapú termékek esetében.

A pH tekintetében a betalainok általában stabilak 3 és 7 közötti tartományban. Az alkalikus környezet negatívan befolyásolja őket.

A betalainok ipari alkalmazásának fő kihívása ezen környezeti tényezőkkel szembeni instabilitásuk.

A kapszulázási és adszorpciós technikák ígéretes alternatívák ezen korlátok leküzdésére és a bioaktív vegyületek stabilitásának javítására. (7)

A betalain stabilitását javító tényezők közé tartozik az aszkorbinsav, izoaszkorbinsav, kelátképző anyagok, mint a citromsav és EDTA. Emellett a ß-ciklodextrin és a glükóz-oxidáz is hatékony lehet, mivel elnyelik a szabad vizet és eltávolítják az oldott oxigént. (12)

A keletkező betanin származékok erős hatással lehetnek a B. vulgaris termékek bioaktivitására, és különféle élelmiszeripari alkalmazásokban használhatók új egészségvédő potenciállal és színező tulajdonságokkal. (12)

Tanulmányok alacsonyabb felszívódási arányt mutattak ki a vörös cékla betalainjai esetében az epiteliális transzport alacsonyabb mértéke miatt, összehasonlítva más forrásokból, például kaktuszfüge gyümölcsből származó betalainokkal. Egy friss kutatás szerint az alacsonyabb felszívódási arányokat az élelmiszer-mátrix különbségei okozzák. Ez arra utal, hogy a betanin biohasznosulása alacsonyabb lehet cékla fogyasztása után, mint más betaninforrások esetén. (3)

Bár a betalainok in vivo biológiai hatékonyságukra vonatkozó bizonyítékokkal rendelkeznek, általánosságban nagyon alacsony a biohasznosulásuk, ami befolyásolhatja terápiás potenciáljukat. Ezért elengedhetetlen figyelembe venni, hogy a természetes mátrixot alkotó anyagok kölcsönhatásai befolyásolhatják a vörös cékla betalainjainak biohasznosulását. (7)

Egy in vitro vizsgálat Caco-2 sejtek használatával kimutatta, hogy az indikaxantin és a betanin felszívódik a bélhámsejteken keresztül, de eltérő módon. Míg az indikaxantin olyan úton halad, amely nem támaszkodik membrántranszporterekre, addig a betanin ezekhez kötött, ami csökkenti a felszívódását. Az indikaxantin felszívódása hatékonyabb, és biohasznosulása magasabb. Az indikaxantin felszívódását nem befolyásolta az élelmiszer-mátrix, ellentétben a betaninnal. (7)

Egy emberi önkénteseken végzett tanulmány kimutatta, hogy a betalainok a plazmában az erjesztett céklalé fogyasztásának első hete után, a vizeletben pedig a második hét után értek el csúcsot. Ez arra utalhat, hogy a betalainok valószínűleg szekvenciális biotranszformáción mennek keresztül. (7)

Egy másik tanulmány megfigyelte, hogy a cékla betacianinjainak nagy része fragmentálódik, beleértve a deglikozidációt és dekarboxilezést a gyomor-bél traktusban. Továbbá úgy tűnik, hogy különböző bélbaktériumok vesznek részt az intestinalis átalakulásban, így nagy egyéni eltérések lehetnek. (7)

In vivo és in vitro bizonyítékok azt mutatják, hogy a betalainok csökkenthetik a gyulladást. Mivel sikeresen célozzák meg a gyulladásos folyamat különböző útvonalait, potenciált mutatnak különféle, gyulladásos patofiziológiákhoz kapcsolódó betegségek, például az IBS kezelésében.

Az összegyűjtött adatok alapján a cékla egészségvédő élelmiszernek tűnik, számos jótékony hatással. Bár az adatok ígéretesek, még mindig nagy klinikai vizsgálatokkal kell feltárni a cékla hatását krónikus gyulladásos betegségekre, mint az IBS, ízületi gyulladás stb. Mindazonáltal az összegyűjtött adatok erősen jelzik, hogy a céklakiegészítés gazdaságos, hatékony és természetes étrendi beavatkozás lehet klinikai környezetben.

A biohasznosulás tekintetében elengedhetetlennek tűnik egy kapszulázott termék létrehozása kiegészítés céljából, egy kritikus megfigyelés alatt álló gyártási folyamat során, különösen a gyártás során alkalmazott hőhatás miatt. Szintén nagyon fontosnak tűnik azoknak a tényezőknek az értékelése, amelyek pozitívan vagy negatívan befolyásolhatják a felszívódást, és megpróbálni kizárni vagy hozzáadni őket a kiegészítési folyamat során.

Ha a terméket megfelelő módon, szigorú feltételek mellett készítik el, és a betegeknek helyesen adják be, nagy lehetőséget látok a betalain-kiegészítésben klinikai környezetben, amely fenntartható módon befolyásolhatja a modern orvoslást, mivel a betegség okát kezelhetnénk, nem csak a tüneteket, és emellett gazdaságos és teljesen alacsony kockázatú módon megelőzhetnénk azt.

A cékla FODMAP-okat is tartalmaz, amelyek egyes IBS alcsoportokban fokozhatják a tüneteket, de kérdéses, hogy a céklakivonatban található mennyiség bármilyen hatással lenne az IBS tüneteire. Ugyanakkor hasznos lehet a társ-kiegészítők potenciáljának értékelése az emésztés megkönnyítése és a bioaktív vegyületek felszívódásának javítása érdekében.

Továbbá lehetőség nyílhat a mentális egészségügyi rendellenességek megelőzésére vagy a tünetek csökkentésére is.

A cékla-kiegészítés magas potenciáljának fő oka a krónikus gyulladásos betegségek sikeres kezelésére és megelőzésére szolgáló gyógyszerek hiánya. Eddig nincsenek vagy csak nagyon kevés lehetőség van ezen betegségek alapvető okainak vagy mechanizmusainak kezelésére. A terápia általában a tünetek többé-kevésbé hatékony csökkentésén alapul.

Mivel a mentális egészségügyi rendellenességek és más gyulladásos betegségek, mint az IBS előfordulása tovább növekszik, és ez eddig fokozott érdeklődést váltott ki a fenntartható és természetes táplálkozás és orvoslás iránt, úgy tűnik, hogy most van itt az ideje, hogy ígéretes megoldásokkal álljunk elő az emberi populáció egy bizonyos százalékának orvosi szükségleteire.