A Beta vulgaris rubra gyökérzöldség az utóbbi időben nagy figyelmet kapott egészségvédő élelmiszerként. Közismert erős antioxidáns, gyulladáscsökkentő és érrendszert védő hatásairól, amelyeket számos in vitro és in vivo végzett humán- és állatkísérlet egyértelműen igazolt.

Különösen a szív- és érrendszeri betegségek kezelésének támogatására irányuló táplálkozási megközelítésként vált egyre népszerűbbé. Humán vizsgálatokban a céklakiegészítés csökkentette a vérnyomást, enyhítette a gyulladást, mérsékelte az oxidatív stresszt, megőrizte az endothelfunkciót, valamint helyreállította az agyi vérkeringés hemodinamikai jellemzőit. Ezenfelül több vizsgálat is igazolta, hogy a céklakiegészítés hatékonyan fokozza a sportteljesítményt. (1)

Különösen a gyulladás csökkentése jelenthet hatalmas lehetőséget a cékla felhasználásának kiterjesztésére a megelőzés és a moduláció területén.

Ez a cikk bemutatja a cékla emberi szervezetre gyakorolt jótékony egészségügyi hatásait, valamint azt a rendkívüli lehetőséget, amelyet a krónikus gyulladás által okozott különböző betegségek esetében rejthet.

2.1 Potenciálisan bioaktív vegyületek

A Beta vulg. kedvező egészségügyi hatásai nagyrészt bioaktív vegyületeinek tulajdoníthatók.

Különösen magas szervetlen nitráttartalmának. Magát a nitrátot nem tekintik úgy, hogy specifikus fiziológiai funkciót közvetítene; kedvező hatásai inkább nitrogén-monoxiddá (NO) történő redukciójához kapcsolódnak. A nitritté történő redukció a felszívódást és az entero-szaliváris ciklusba való bekerülést követően történik; feltételezésünk szerint a nitrát 25%-a kerül ebbe a ciklusba. A nyál baktériumai a nyálban található nitrátot nitritté redukálják. A nyálban található nitrit azonban a gyomron keresztül visszaszívódik a keringésbe, ahol NO-vá metabolizálódik. (1)

A cékla azon kevés zöldségek egyike, amelyek nagy mennyiségben tartalmaznak betalainokként ismert, fokozottan bioaktív pigmenteket. Számos vizsgálat számolt be in vitro és in vivo állatmodellekben kifejtett erős antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatásról, ami felkeltette az érdeklődést a cékla lehetséges alkalmazása iránt oxidatív stresszel és krónikus gyulladással jellemzett klinikai kórképekben (IBD/IBS, asztma, krónikusfáradtság-szindróma, májbetegség, artritisz, Alzheimer-kór, Parkinson-kór, szív- és érrendszeri betegségek, cukorbetegség, krónikus vesebetegség).

A betalainok betacianinokra – például betaninra és izobetaninra –, valamint betaxantinokra – például vulgaxantin I-re és II-re, illetve indikaxantinra – oszthatók. (1)

Ezenkívül a Beta vulg. bizonyos mennyiségben karotinoidokat, aszkorbinsavakat és fenolos vegyületeket is tartalmaz, például flavonoidokat, fenolsavakat és fenolos amidokat. (1)

2.2. A betalainok előnyei

A betalainok in vitro modellekben jelentősen csökkentették az olyan gyulladásos molekulák szintjét, mint a ciklooxigenáz-2 (COX-2), az indukálható nitrogén-monoxid-szintáz (iNOS), valamint az IL-6 és IL-8 gyulladásos citokinek. (7)

Az in vivo modellek az agyi apoptózis csökkenését mutatták ki magas zsírtartalmú étrendet követő egyéneknél, négy héten át tartó, szájon át alkalmazott indikaxantin-kezelést követően. Ez a hatás a proapoptotikus gének expressziójának csökkenésével és az antiapoptotikus gének expressziójának fokozódásával, a proinflammatorikus gének és fehérjék expressziójának csökkentése révén mérséklődő neuroinflammációval, valamint a reaktív oxigénfajták (ROS) és nitrogénfajták mennyiségének csökkentésén keresztül enyhülő oxidatív stresszel magyarázható.

Összességében a betalainok, különösen a betanin és az indikaxantin, erőteljes antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatást mutatnak, olyan kulcsfontosságú mechanizmusokat célozva, mint a ROS mennyiségének csökkentése, a proinflammatorikus citokinek gátlása és az apoptózissal kapcsolatos útvonalak szabályozása. (7)

2.3 A céklavegyületek kémiai szerkezete

A betanin szabadgyök-ellenes hatását a benzolgyűrűben található hidroxilcsoportokat és telítetlen kötéseket tartalmazó kémiai szerkezete magyarázza. A betanin a tirozin aminosav nitrálásának gátlásával megelőzi a fehérjék oxidatív károsodását. (7)

3.1 Antioxidáns

Bizonyított, hogy a cékla antioxidáns biológiai funkcióval rendelkező funkcionális élelmiszer, betalain- (betain-) és egyéb fenolos összetevőinek köszönhetően. A betanin szabadgyök-ellenes hatását kémiai szerkezete magyarázza (7).

A tanulmányok bizonyítják, hogy a cékla kiemelkedő antioxidánsforrás. Jelentős védelmet biztosít a sejtes összetevők oxidációjával szemben in vitro, és ami még fontosabb, in vivo körülmények között is. (1)

3.2 Gyulladáscsökkentő hatás

Több, in vivo modellekkel végzett vizsgálat adatai azt mutatják, hogy a Beta vulgarisból előállított, betalainban gazdag festékanyag csökkenti a TNF-a és az IL-1ß gyulladásos mediátorok termelődését. A betalainok a lipopoliszacharid hatásait is mérséklik csontvelőből származó makrofágokban. Az LPS aktiválja az NF-kB-t, és növeli az IL-1ß, valamint a TNF-a szintjét. (7)

Összefoglalva, a vörös céklában található betalainok, különösen a betanin, az NF-kB jelátviteli út gátlásán keresztül, valamint a reaktív oxigénfajták (ROS) mennyiségének a nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2)/antioxidáns válaszelem (ARE) útvonal aktiválásával történő csökkentése révén mérsékelhetik a gyulladást. (8)

Pietrzkowski és munkatársai vizsgálatukban kimutatták, hogy a betalainban gazdag, szájon át alkalmazható kapszulák terápiás környezetben csökkentik a fájdalmat és a gyulladást osteoarthritises betegeknél. Legalább 35 mg napi kétszeri, több mint 10 napon át tartó kiegészítés után a betegeknél alacsonyabb szérumszintet mértek interleukin-6-ból (IL-6) és tumor nekrózis faktor-alfa (TNF-a) értékből, továbbá jelentősen gátolták két kemokin, a növekedéshez kapcsolódó onkogén-alfa (GRO-alfa) és az aktiváció hatására szabályozott normál T-sejtnövekedés (RANTES) aktivitását. (9)

A cékla gyulladáscsökkentő képessége továbbá úgy tűnik, hogy javítja az endotélfüggő és -független értágulatot Raynaud-szindrómában szenvedő betegek alkarjában. (11)

3.3 Bélmikrobiom

Calvani és munkatársai kimutatták, hogy a céklalé fogyasztásakor nagyobb arányban voltak jelen jól ismert jótékony hatású baktériumok, köztük az Akkermansia, az Oscillospira, a Prevotella, a Roseburia, a Ruminococcaceae és a Turicibacter, mint placebó alkalmazása esetén. A székletben a nikotinát és a trimetil-amin szintje is szignifikánsan magasabb volt. (6)

4.1 Irritábilis bél szindróma (IBS)

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

A bél–agy működési zavar lehetséges mechanizmusai arra utalnak, hogy egyes alcsoportok esetében a háttérben elsődleges bélrendszeri zavar állhat. 

Az irritábilis bél szindrómához vezető háttérmechanizmusok közé tartozhatnak a genetikai tényezők, a fertőzés utáni változások, a krónikus fertőzések és a bél mikrobiotájának zavarai. A bél mikrobiomjának zavara gyakran enyhe nyálkahártya-gyulladáshoz, immunaktivációhoz és a bél áteresztőképességének megváltozásához vezet. A szerotonin-anyagcsere rendellenességei és az agyműködés változásai elsődleges vagy másodlagos tényezők lehetnek. (4)

További bizonyítékok is arra utalnak, hogy a bélrendszeri gyulladás, a citokin-válasz és a bél mikrobiomja először a bélrendszert érinti, majd az IBS-ben az agy működésének megváltozásához vezet. (4)

Ugyanakkor egyes vizsgálatok kimutatták, hogy az olyan pszichoszociális tényezők, mint a gyermekkori bántalmazás és a poszttraumás stresszzavar, összefüggnek a felnőttkorban kialakuló IBS-sel. Ismert, hogy a stressz a gyulladáskeltő citokineken és az NF-kB-n keresztül fokozza az immunaktivációt. 

Mindkét pszichoszociális tényezőről ismert, hogy a kortikotropin-felszabadító faktor rendszereinek érzékenyítése és a HPA-tengely szabályozási zavara révén elősegítik a gyulladáskeltő fenotípus kialakulását. A fokozottan reaktív HPA-tengely szintén hozzájárulhat a zsigeri túlérzékenységhez, amely szintén gyakran megfigyelhető IBS-ben szenvedő betegeknél. (5)

A szorongásos és hangulatzavarok szintén jól megalapozott kockázati tényezői a fertőzés utáni IBS kialakulásának, és a kockázat hasonló ahhoz, amelyet egy súlyos fertőzéses gastroenteritisz-epizód jelent. A hangulatzavarok további vizsgálata rávilágított a szisztémás és neuroinflammáció fennmaradására. 

Az IBS-ben szenvedő betegek funkcionális mágnesesrezonancia-képalkotó vizsgálatai fokozott választ mutattak zsigeri ingerekre: a végbél tágítására válaszul fokozódott az elülső cinguláris kéreg, a prefrontális kéreg és a talamusz aktivációja. Úgy tűnik, hogy ezeket a válaszokat a szorongás és a depresszió is módosítja. (5)

Az IBS-ben szenvedő betegeknél kimutatott emelkedett interleukin-6 (IL-6)- és interleukin-8 (IL-8)-szintek befolyásolják a triptofán anyagcseréjét, és rendellenes szerotonerg (5-HT) működéshez vezetnek. A rendellenes 5-HT-működés összefügg a bél motilitásának megváltozásával és a fájdalomérzékenység fokozódásával, amelyek az IBS-ben szenvedő betegeknél gyakran megfigyelt tünetek. (5)

Az IBS-ben és hasmenésben szenvedő betegek székletmintái emellett megnövekedett mennyiségben tartalmazták az interleukin-1β, az interleukin-10, a TNFα és az interleukin-6 citokineket. E citokinek koncentrációja összefüggést mutatott a fájdalom gyakoriságával és súlyosságával is. (5)

Az IBS, a fekélyes vastagbélgyulladás és a Crohn-betegség között átfedést is megfigyelünk; ez utóbbi betegségekben az anti-TNFα-kezelés javította a zsigeri érzékelési funkciót és a pozitív attribúciós torzításokat. Ez további bizonyíték arra, hogy a bélrendszer gyulladásos folyamatai befolyásolják az információk központi feldolgozását. (5)

4.2 Mentális egészségi állapotok

Osimo és munkatársai közepes–nagy hatásméretek mellett a CRP, az IL-3, az IL-6, az IL-12, az IL-18, az sIL-2R és a TNF-α szignifikánsan emelkedett vérszintjét találták depresszióban szenvedő betegeknél. Ezek az eredmények a pszichiátriai és életmódbeli prediktorokra, a ferdeség hatására, a gyenge minőségű vizsgálatok hatására, valamint a publikációs torzításra vonatkozó érzékenységi elemzések után is fennmaradtak. (13)

Li és munkatársai legújabb szisztematikus áttekintésükben és metaanalízisükben szintén számos különböző gyulladásos és immunológiai biomarkert azonosítottak. Ezek szignifikánsan eltértek a depresszióban szenvedő serdülőknél az egészséges kontrollszemélyekhez képest. (16)

A CRP az orvostudomány területén az egyik legjobban vizsgált gyulladásos marker. A depresszióval foglalkozó több, köztük longitudinális vizsgálatban is következetesen magasabb CRP-szinteket találtak.

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

Ezt a hipotézist támasztja alá, hogy az UK Biobank mintáján végzett mendeli randomizációs elemzés szerint az IL-6 és a CRP valószínűleg ok-okozati kapcsolatban áll a depresszióval. 

Továbbá kimutatták, hogy a perifériás CRP emelkedett szintje összefügg a központi idegrendszerben mért szintjével; erős korreláció áll fenn a plazma- és a liquor-CRP között. (13)

A TNF-α az egyik fő proinflammatorikus citokin.

Dendritikus sejtek és makrofágok termelik, amelyek akut fertőzés során IL-6-ot és IL-12-t termelnek. A TNF-α, az IL-6 és az IL-12 szintjének emelkedése az aktuális depressziós epizódokban a gyulladásos állapot szisztémás jellegét szemlélteti, mivel hasonlóságot mutat az aktív fertőzésre adott immunválasszal. (13)

Az IL-6-tal és a CRP-vel/hsCRP-vel foglalkozó több vizsgálat prediktív összefüggést talált a marker szintjei és a kezelésre adott válasz között. A vizsgálatok szerint a kiindulási szintek összefüggtek az ismert gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal rendelkező vegyületekre, például az infliximabra és a ketaminra adott jobb válasszal.

A major depresszív zavar különböző altípusai gyulladásos profiljukban is eltérnek egymástól: ilyen például az IL-6 és az IL-1β melancholiás depresszióban, valamint a CRP nem melancholiás depresszióban. (14)

A vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a gyermekeknél és serdülőknél fennálló fokozott gyulladás nagyobb későbbi depresszióval jár együtt. A bizonyítékok szerint az agyban található gyulladásos citokinek megváltoztathatják az agy szerkezetét és működését a neurotranszmisszió, a hippokampusz, a hipotalamusz–hipofízis–mellékvese-tengely, valamint a szimpatikus rendszer működésének módosításán keresztül. 

Ezek a változások a kognitív működés módosulásához vezethetnek, és depressziós tüneteket okozhatnak. (15)

Ezek az eredmények megerősítik, hogy az akut depresszió proinflammatorikus állapot, és alátámasztják azt a hipotézist, miszerint a depresszióban tapasztalható gyulladásosmark­er-emelkedések az immunmarkerek eloszlásának jobbra tolódásából erednek. (13)

Továbbá kétirányú kapcsolatot jeleznek a depresszió és a proinflammatorikus állapotok között, amely már az élet korai szakaszában kimutatható. (15)

Ahhoz, hogy egy élelmiszer-összetevőt egészségre nézve előnyösnek tekintsünk, biológiailag hozzáférhetőnek kell lennie in vivo.

A vörös céklában található szervetlen étrendi nitrát biológiai hozzáférhetősége magas, és beszámolók szerint emésztést követően a felszívódás megközelítheti a 100%-ot. (1)

Mivel a nitrát nitritté történő redukcióját specifikus nyálbaktériumok közvetítik, a nyál kiköpése vagy szájon át alkalmazott antibakteriális kezelések, például szájvíz használata, csökkentheti a nitrát–nitrit átalakulást. (1)

A betalainok felszívódásának mértéke kevésbé egyértelmű. Még nem jellemezték kellőképpen, hogy a betalainok milyen mértékben metabolizálódnak és alakulnak át szerkezetileg másodlagos metabolitokká, ezt azonban figyelembe kell venni biológiai hozzáférhetőségük vizsgálatakor. (1)

Vizsgálatok szerint a céklában található aktív vegyületek egy része a főzés és feldolgozás során elveszhet vagy lebomolhat. Elméletileg a hőkezelés, a bakteriális ágenseknek való kitettség, a savanyítás, a tárolási körülmények és a módosított atmoszférájú kezelés is befolyásolhatja a fitokemikáliák összetételét. (3)

A betalainok stabilitását számos tényező kedvezőtlenül befolyásolja, többek között a magas hőmérséklet, a fény, az oxigén, a szélsőséges pH-értékek, a fémionok és a magas vízaktivitás. 

Különösen a hő hatására bekövetkező lebomlás jelent komoly kihívást a betalainalapú termékek előállításában. A betacianinok 60 °C felett, míg a betaxantinok már 40 °C felett veszítik stabilitásukat. Tárolás során úgy tűnik, hogy a szobahőmérséklet nagyobb stabilitást biztosít a betalainalapú termékek számára.

A pH tekintetében a betalainok általában a 3–7 közötti tartományban stabilak. A lúgos körülmények kedvezőtlenül hatnak rájuk.

A betalainok ipari alkalmazásának legfőbb kihívása az ezekkel a környezeti tényezőkkel szembeni instabilitásuk.

A kapszulázási és adszorpciós technikák ígéretes alternatívát jelentenek e korlátok leküzdésére és a bioaktív vegyületek stabilitásának javítására. (7)

A betalainok stabilitását javító tényezők közé tartozik az aszkorbinsav, az izoaszkorbinsav, valamint az olyan kelátképző szerek, mint a citromsav és az EDTA. A ß-ciklodextrin és a glükóz-oxidáz szintén hatásos lehet, mivel megköti a szabad vizet és eltávolítja az oldott oxigént. (12)

A keletkező betanin-származékok szintén jelentősen befolyásolhatják a B. vulgaris-tartalmú termékek biológiai aktivitását, és különféle élelmiszeripari alkalmazásokban használhatók új, egészségvédő potenciállal és színező tulajdonságokkal. (12)

Vizsgálatok kimutatták, hogy a vörös céklából származó betalainok felszívódási aránya – az alacsonyabb hámsejten keresztüli transzport miatt – kisebb, mint más forrásokból, például a fügekaktusz terméséből származó betalainoké. Egy újabb tanulmány szerint az alacsonyabb felszívódási arányokat az élelmiszermátrix különbségei okozzák. Ez arra utal, hogy a betanin biológiai hozzáférhetősége céklafogyasztást követően alacsonyabb lehet, mint más betaninforrások esetén. (3)

Bár a betalainok in vivo biológiai hatásosságára bizonyítékok állnak rendelkezésre, általánosságban úgy tűnik, hogy biológiai hozzáférhetőségük nagyon alacsony, ami befolyásolhatja terápiás potenciáljukat. Ezért alapvető fontosságú figyelembe venni, hogy a természetes mátrixot alkotó anyagok közötti kölcsönhatások befolyásolhatják a vörös céklából származó betalainok biológiai hozzáférhetőségét. (7)

Egy Caco-2-sejteket alkalmazó in vitro vizsgálat kimutatta, hogy az indikaxantin és a betanin felszívódik a bélhámon keresztül, de eltérő módon. Míg az indikaxantin a membrántranszporterektől független útvonalat követ, addig a betanin ezekre korlátozottan támaszkodik, ami csökkenti felszívódását. Az indikaxantin felszívódása hatékonyabb, biológiai hozzáférhetősége pedig magasabb. Az indikaxantin felszívódását az élelmiszermátrix nem befolyásolta, ellentétben a betaninnal. (7)

Egy humán önkénteseken végzett vizsgálat kimutatta, hogy a betalainok koncentrációja a plazmában az erjesztett céklalé fogyasztásának első hetét követően, a vizeletben pedig a fogyasztás második hetét követően érte el csúcsértékét. Ez arra utalhat, hogy a betalainok valószínűleg egymást követő biotranszformációs folyamatokon mennek keresztül. (7)

Egy másik vizsgálat szerint a céklából származó betacianinok jelentős része fragmentáción ment keresztül a gyomor-bél traktusban, beleértve a dezglikozilációt és a dekarboxilezést is. Emellett úgy tűnik, hogy a bélben élő különböző baktériumok részt vesznek a bélrendszeri átalakulásban, ezért jelentős egyéni eltérések is előfordulhatnak. (7)

In vivo és in vitro bizonyítékok igazolják, hogy a betalainok csökkenthetik a gyulladást. Mivel sikeresen célozzák a gyulladásos folyamat különböző útvonalait, potenciálisan alkalmazhatók a gyulladásos kórélettannal összefüggő betegségek, például az IBS kezelésében.

Az összegyűjtött adatok alapján a cékla egészségfejlesztő élelmiszernek tűnik, számos jótékony hatással. Bár az eredmények ígéretesek, továbbra is nagy klinikai vizsgálatokkal kell feltárni a cékla hatását az olyan krónikus gyulladásos betegségekre, mint az IBS, az ízületi gyulladás és mások. Mindazonáltal az összegyűjtött adatok erősen arra utalnak, hogy a céklakiegészítés gazdaságos, hatékony és természetes étrendi beavatkozás lehet klinikai környezetben.

A biohasznosulást illetően alapvető fontosságúnak tűnik egy kapszulázott, étrend-kiegészítőként alkalmazható termék létrehozása szigorúan ellenőrzött gyártási folyamat keretében, különös tekintettel a gyártás során alkalmazott hőre. Emellett rendkívül fontosnak tűnik azon tényezők értékelése is, amelyek pozitív vagy negatív módon befolyásolhatják a felszívódást, valamint ezek kizárása vagy hozzáadása a kiegészítési folyamathoz.

Ha a terméket megfelelő módon, szigorú feltételek mellett készítik el, és megfelelően alkalmazzák a betegnél, nagy lehetőséget látok a betalain-kiegészítés klinikai alkalmazásában. Ez fenntartható módon hathat a modern orvoslásra, mivel a betegség okát, nem csupán a tüneteit kezelhetnénk, és gazdaságos, valamint rendkívül alacsony kockázatú módon előzhetnénk meg azt.

A vörös cékla FODMAP-okat is tartalmaz, amelyek egyes IBS-alcsoportokban fokozhatják a tüneteket, azonban kérdéses, hogy a vöröscékla-kivonatban található mennyiség hatással van-e az IBS tüneteire. Mindazonáltal hasznos lehet értékelni az emésztést megkönnyítő és a bioaktív vegyületek felszívódását javító társkiegészítőkben rejlő lehetőségeket.

Ezenfelül lehetőség kínálkozhat a mentális egészségi zavarok megelőzésére vagy tüneteik enyhítésére is.

A céklakiegészítésben rejlő nagy lehetőség fő oka a krónikus gyulladásos betegségek sikeres kezelésére és megelőzésére szolgáló gyógyszeres kezelések hiánya. Jelenleg nincs, vagy csak kevés lehetőség áll rendelkezésre e betegségek kiváltó okainak vagy mechanizmusainak kezelésére. A terápia általában a tünetek többé-kevésbé hatékony csökkentésére irányul.

Mivel a mentális egészségi zavarok és más gyulladásos betegségek, például az IBS előfordulása folyamatosan növekszik, és ez mindeddig fokozott érdeklődéshez vezetett a fenntartható és természetes táplálkozás, valamint az orvoslás iránt, tökéletesnek tűnik az idő arra, hogy ígéretes megoldásokat kínáljunk az emberi népesség egy bizonyos részének egészségügyi szükségleteire.