La radice Beta vulgaris rubra ha attirato ultimamente molta attenzione come alimento benefico per la salute. È nota per i suoi potenti effetti antiossidanti, antinfiammatori e vasoprotettivi, chiaramente dimostrati da diversi studi in vitro e in vivo condotti su esseri umani e animali.

Sta diventando sempre più popolare soprattutto come approccio nutrizionale per contribuire alla gestione delle malattie cardiovascolari e del cancro. Negli studi condotti sull’uomo, l’integrazione con barbabietola ha ridotto la pressione sanguigna, attenuato l’infiammazione, contrastato lo stress ossidativo, preservato la funzione endoteliale e ripristinato l’emodinamica cerebrovascolare. Inoltre, diversi studi hanno ormai dimostrato che l’integrazione con barbabietola è efficace nel migliorare le prestazioni atletiche. (1)

In particolare, la riduzione dell’infiammazione potrebbe rappresentare una grande opportunità per ampliare l’uso della barbabietola rossa nei campi della prevenzione e della modulazione.

Questo articolo illustra gli effetti benefici della barbabietola sulla salute dell’organismo umano e l’incredibile potenziale che potrebbe avere in diverse malattie causate dall’infiammazione cronica.

2.1 Composti potenzialmente bioattivi

Gli effetti benefici sulla salute della Beta vulg. sono in gran parte attribuiti ai suoi composti bioattivi.

Soprattutto al suo elevato contenuto di nitrati inorganici. Il nitrato di per sé non è considerato responsabile di alcuna funzione fisiologica specifica; gli effetti benefici sono piuttosto correlati alla sua riduzione a ossido nitrico (NO). La riduzione a nitrito avviene dopo l’assorbimento e l’ingresso nel ciclo entero-salivare; si presume che il 25% del nitrato entri in questo ciclo. I batteri salivari riducono il nitrato salivare a nitrito. Tuttavia, il nitrito salivare viene riassorbito nella circolazione attraverso lo stomaco e lì metabolizzato in NO. (1)

La barbabietola è una delle poche verdure che contengono un gruppo di pigmenti altamente bioattivi, noti come betalaini. Numerosi studi hanno evidenziato un’elevata capacità antiossidante e antinfiammatoria in vitro e in modelli animali in vivo, suscitando interesse per un possibile impiego della barbabietola in patologie cliniche caratterizzate da stress ossidativo e infiammazione cronica (in IBD/IBS, asma, sindrome da stanchezza cronica, malattie epatiche, artrite, morbo di Alzheimer, morbo di Parkinson, malattie cardiovascolari, diabete mellito, malattia renale cronica).

Le betalaini possono essere suddivise in betacianine, come betanina e isobetanina, e betaxantine, come vulgaxantina I e II e indicaxantina. (1)

Inoltre, nella Beta vulg. sono presenti anche determinate quantità di carotenoidi, acidi ascorbici e composti fenolici, come flavonoidi, acidi fenolici e ammidi fenoliche. (1)

2.2. Benefici dei betalaini

I betalaini hanno mostrato, nei modelli in vitro, una significativa riduzione dell’espressione di molecole infiammatorie quali la cicloossigenasi-2 (COX-2), la sintasi inducibile dell’ossido nitrico (iNOS) e le citochine infiammatorie IL-6 e IL-8. (7)

I modelli in vivo hanno evidenziato una riduzione dell’apoptosi cerebrale nei soggetti sottoposti a una dieta ricca di grassi, dopo quattro settimane di trattamento orale con indicaxantina. Questo effetto può essere spiegato dalla riduzione dell’espressione dei geni pro-apoptotici e dall’aumento di quella dei geni anti-apoptotici, dalla diminuzione della neuroinfiammazione attraverso la riduzione dell’espressione di geni e proteine pro-infiammatori e dall’attenuazione dello stress ossidativo mediante la riduzione delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) e delle specie reattive dell’azoto.

Nel complesso, i betalaini, in particolare la betanina e l’indicaxantina, mostrano potenti effetti antiossidanti e antinfiammatori, agendo su meccanismi chiave quali la riduzione dei ROS, la soppressione delle citochine pro-infiammatorie e la modulazione delle vie correlate all’apoptosi. (7)

2.3 Struttura chimica dei composti della barbabietola

La capacità della betanina di contrastare i radicali liberi è spiegata dalla sua struttura chimica, che contiene gruppi ossidrilici e insaturazioni nell’anello benzenico. La betanina previene i danni ossidativi alle proteine inibendo la nitrazione dell’amminoacido tirosina. (7)

3.1 Antiossidante

È stato dimostrato che la barbabietola è un alimento funzionale con attività biologica antiossidante, grazie alle sue betalaine (betanina) e ad altri componenti fenolici. La capacità della betanina di contrastare i radicali liberi è spiegata dalla sua struttura chimica (7)

Gli studi dimostrano che la barbabietola è un’eccezionale fonte di antiossidanti, che proteggono in modo significativo i componenti cellulari dall’ossidazione in vitro e, cosa ancora più importante, anche in vivo. (1)

3.2 Antinfiammatorio

I dati di diversi studi dimostrano, mediante modelli in vivo, che il colorante ricco di betalaina, ottenuto dalla Beta vulgaris, riduce la produzione dei mediatori infiammatori TNF-a e IL-1ß. Le betalaina limitano inoltre gli effetti del lipopolisaccaride nei macrofagi derivati dal midollo osseo. LPS attiva NF-kB e aumenta i livelli di IL-1ß e TNF-a. (7)

In conclusione, le betalaina presenti nella barbabietola rossa, in particolare la betanina, possono attenuare l'infiammazione attraverso l'inibizione della via di segnalazione NF-kB e la riduzione delle ROS mediante l'attivazione della via del fattore nucleare eritroide 2 correlato (Nrf2)/elemento di risposta antiossidante (ARE). (8)

Pietrzkowski et al. hanno dimostrato nel loro studio che le capsule orali ricche di betalaina, in un contesto terapeutico, riducono il dolore e l'infiammazione nei pazienti affetti da osteoartrosi. Dopo un periodo di oltre 10 giorni e un'integrazione giornaliera di almeno 35 mg due volte al giorno, i pazienti hanno mostrato livelli sierici inferiori di interleuchina-6 (IL-6) e fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-a), nonché una marcata inibizione dell'attività di due chemochine: oncogene alfa regolato (GRO-alpha) e crescita delle cellule T normali regolata dall'attivazione (RANTES). (9)

La capacità antinfiammatoria della barbabietola sembra inoltre migliorare la vasodilatazione endotelio-dipendente e indipendente dall'endotelio nell'avambraccio dei pazienti affetti dalla sindrome di Raynaud. (11)

3.3 Microbioma intestinale

Calvani et al. hanno dimostrato che l’assunzione di succo di barbabietola rossa era associata a una maggiore abbondanza di batteri noti per i loro effetti benefici, tra cui Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae e Turicibacter, rispetto al placebo. Hanno inoltre rilevato livelli significativamente più elevati di nicotinato e trimetilammina nelle feci. (6)

4.1 Sindrome dell’intestino irritabile (IBS)

L’IBS è un disturbo funzionale dell’apparato gastrointestinale causato da un’alterazione delle vie di comunicazione intestino-cervello. 

I possibili meccanismi alla base della disfunzione intestino-cervello suggeriscono che, in alcuni sottogruppi, la causa sottostante sia un’alterazione primaria dell’intestino. 

I meccanismi sottostanti che potrebbero portare alla sindrome dell’intestino irritabile includono fattori genetici, alterazioni post-infettive, infezioni croniche e disturbi del microbiota intestinale. L’alterazione del microbioma intestinale spesso porta a un’infiammazione mucosale di basso grado, all’attivazione immunitaria e a una modifica della permeabilità intestinale. Le anomalie nel metabolismo della serotonina e le alterazioni della funzione cerebrale potrebbero essere fattori primari o secondari. (4)

Altre evidenze indicano inoltre il coinvolgimento dell’infiammazione intestinale, della risposta citochinica e del microbioma intestinale, che influenzano dapprima l’intestino e successivamente provocano alterazioni cerebrali nell’IBS.(4)

Tuttavia, alcuni studi hanno dimostrato che fattori psicosociali, come gli abusi subiti durante l’infanzia e il disturbo da stress post-traumatico, sono associati allo sviluppo dell’IBS in età adulta. È noto che lo stress aumenta l’attivazione immunitaria attraverso le citochine pro-infiammatorie e NF-kB. 

È inoltre noto che entrambi i fattori psicosociali promuovono un fenotipo pro-infiammatorio sensibilizzando i sistemi del fattore di rilascio della corticotropina e disregolando l’asse HPA. Anche un asse HPA iperresponsivo potrebbe contribuire all’ipersensibilità viscerale, osservata comunemente nei pazienti con IBS. (5)

I disturbi d’ansia e dell’umore sono inoltre fattori di rischio ben consolidati per lo sviluppo dell’IBS post-infettiva, con un rischio simile a quello associato a un episodio grave di gastroenterite infettiva. Ulteriori ricerche sui disturbi dell’umore hanno evidenziato la persistenza dell’infiammazione sistemica e neuroinfiammatoria. 

Gli studi di risonanza magnetica funzionale condotti su pazienti con IBS hanno mostrato una risposta elevata agli stimoli viscerali, con una maggiore attivazione della corteccia cingolata anteriore, della corteccia prefrontale e del talamo in risposta alla distensione rettale. Queste risposte sembrano inoltre essere modulate dall’ansia e dalla depressione. (5)

I livelli elevati di interleuchina-6 (IL-6) e interleuchina-8 (IL-8), riscontrati nei pazienti con IBS, influenzano il metabolismo del triptofano e portano a un funzionamento serotoninergico (5-HT) anomalo. Un funzionamento anomalo della 5-HT è associato a un’alterata motilità intestinale e a una maggiore sensibilità al dolore nocicettivo, sintomi comunemente osservati nei pazienti con IBS. (5)

Inoltre, i campioni fecali di pazienti con IBS e diarrea hanno mostrato quantità aumentate delle citochine interleuchina 1β, interleuchina 10, TNFα e interleuchina 6. Anche la concentrazione di queste citochine sembrava essere associata alla frequenza e alla gravità del dolore. (5)

Si osserva inoltre una sovrapposizione tra IBS, colite ulcerosa e malattia di Crohn; in questi casi, il trattamento con anti-TNFα ha mostrato di migliorare la funzione sensoriale viscerale e i bias di attribuzione positiva. Ciò fornisce ulteriori evidenze del fatto che i processi infiammatori intestinali influenzano l’elaborazione centrale delle informazioni. (5)

4.2 Disturbi della salute mentale

Osimo et al. hanno riscontrato livelli ematici significativamente elevati di CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R e TNF-a nei pazienti affetti da depressione, con dimensioni dell’effetto da moderate a grandi. Questi risultati sono rimasti significativi nelle analisi di sensibilità relative ai fattori predittivi psichiatrici e legati allo stile di vita, all’influenza dell’asimmetria, all’influenza degli studi di bassa qualità e al bias di pubblicazione. (13)

Inoltre, Li et al. hanno identificato nella loro più recente revisione sistematica e meta-analisi una serie di diversi biomarcatori infiammatori e immunologici. Questi risultano significativamente diversi negli adolescenti depressi rispetto ai controlli sani. (16)

La CRP è uno dei marcatori infiammatori più studiati in ambito medico. Livelli più elevati di CRP sono stati riscontrati costantemente in diversi studi sulla depressione, anche longitudinali.

Spesso precede l’insorgenza della malattia, suggerendo che l’infiammazione potrebbe esserne una causa, anziché una semplice conseguenza.

A sostegno di questa ipotesi, un’analisi di randomizzazione mendeliana del campione della UK Biobank ha rilevato che IL-6 e CRP sono probabilmente legate causalmente alla depressione. 

Inoltre, è stato riscontrato che livelli periferici elevati di CRP correlano con i livelli di CRP nel sistema nervoso centrale, con una forte correlazione tra CRP plasmatica e CRP nel liquido cerebrospinale. (13)

Il TNF-α è una delle principali citochine pro-infiammatorie.

È prodotto dalle cellule dendritiche e dai macrofagi, che durante un’infezione acuta producono IL-6 e IL-12. L’aumento di TNF-α, IL-6 e IL-12 negli episodi depressivi in corso chiarisce la natura sistemica dello stato infiammatorio, mostrando analogie con la risposta immunitaria a un’infezione attiva. (13)

Diversi studi su IL-6 e CRP/hsCRP hanno rilevato associazioni predittive tra i livelli dei marcatori e la risposta al trattamento. Gli studi hanno evidenziato che i livelli basali erano associati a una migliore risposta a composti con caratteristiche antinfiammatorie note, come infliximab e ketamina.

Anche i diversi sottotipi del disturbo depressivo maggiore mostrano differenze nei loro profili infiammatori, come IL-6 e IL-1β nella depressione melanconica e la CRP nella depressione non melanconica. (14)

Gli studi hanno inoltre mostrato che un’aumentata infiammazione nei bambini e negli adolescenti è associata a una maggiore probabilità di sviluppare depressione in futuro. Le evidenze suggeriscono che le citochine infiammatorie nel cervello possono modificare la struttura e la funzione cerebrale alterando la neurotrasmissione, la funzione dell’ippocampo, dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene e del sistema simpatico. 

Questi cambiamenti possono modificare la cognizione e portare a sintomi depressivi. (15)

Questi risultati confermano che la depressione acuta è uno stato pro-infiammatorio e sostengono l’ipotesi che l’aumento dei marcatori infiammatori nella depressione sia dovuto a uno spostamento verso destra della distribuzione dei marcatori immunitari. (13)

Inoltre, mostrano un’associazione bidirezionale tra depressione e stati pro-infiammatori, rilevabile già nelle prime fasi della vita. (15)

Affinché un componente alimentare possa essere considerato benefico per la salute, deve essere biodisponibile in vivo.

La biodisponibilità del nitrato inorganico alimentare nella barbabietola rossa è elevata e sono stati riportati tassi di assorbimento prossimi al 100% dopo la digestione. (1)

Poiché la riduzione del nitrato a nitrito è mediata da specifici batteri salivari, sputare la saliva o ricorrere a trattamenti antibatterici orali, come i collutori, può ridurre la conversione da nitrato a nitrito. (1)

L’entità dell’assorbimento delle betal ain è meno chiara. La misura in cui le betal||||ain vengono metabolizzate e strutturalmente trasformate in metaboliti secondari non è ancora stata caratterizzata, ma dovrebbe essere presa in considerazione quando se ne esamina la biodisponibilità. (1)

Gli studi suggeriscono che alcuni dei composti attivi della barbabietola vadano persi o siano degradati durante la cottura e la lavorazione. In linea teorica, il trattamento termico, l’esposizione ad agenti batterici, l’acidificazione, le condizioni di conservazione e il trattamento in atmosfera modificata potrebbero influenzare la composizione fitochimica. (3)

Esistono diversi fattori che influiscono negativamente sulla stabilità delle betal||||ain, tra cui temperature elevate, luce, ossigeno, valori estremi di pH, ioni metallici ed elevata attività dell’acqua. 

In particolare, la degradazione termica rappresenta una grande sfida nella lavorazione di prodotti a base di betal||||ain. Le betacianine perdono stabilità al di sopra dei 60 °C, mentre le betaxantine già al di sopra dei 40 °C. Durante la conservazione, i prodotti a base di betal||||ain sembrano essere più stabili a temperatura ambiente.

Per quanto riguarda il pH, le betal||||ain sono generalmente stabili nell’intervallo compreso tra 3 e 7. Le condizioni alcaline le influenzano negativamente.

La principale difficoltà nell’applicazione delle betal||||ain nell’industria è la loro instabilità in presenza di questi fattori ambientali.

Le tecniche di incapsulamento e adsorbimento sono alternative promettenti per superare queste limitazioni e migliorare la stabilità dei composti bioattivi. (7)

I fattori che migliorano la stabilità delle betal||||ain includono l’acido ascorbico, l’acido isoascorbico e agenti chelanti come l’acido citrico e l’EDTA. Anche la ß-ciclodestrina e la glucosio ossidasi potrebbero essere efficaci, assorbendo l’acqua libera e rimuovendo l’ossigeno disciolto. (12)

Anche i derivati della betanina che si formano potrebbero influenzare fortemente le bioattività dei prodotti a base di B. vulgaris e potrebbero essere utilizzati in diverse applicazioni alimentari, offrendo nuove potenzialità benefiche per la salute e proprietà coloranti. (12)

Gli studi hanno mostrato un tasso di assorbimento inferiore, dovuto a un trasporto epiteliale ridotto, delle betal||||ain della barbabietola rossa rispetto a quelle provenienti da altre fonti, come il frutto del fico d’India. Un lavoro recente suggerisce che i tassi di assorbimento inferiori siano causati da differenze nella matrice alimentare. Ciò suggerisce che la biodisponibilità della betanina possa essere inferiore dopo il consumo di barbabietola rispetto ad altre fonti di betanina. (3)

Sebbene esistano prove dell’efficacia biologica delle betal||||ain in vivo, in generale sembrano avere una biodisponibilità molto bassa, il che potrebbe influire sul loro potenziale terapeutico. È quindi essenziale considerare che le interazioni tra le sostanze che costituiscono la matrice naturale possono influenzare la biodisponibilità delle betal||||ain della barbabietola rossa. (7)

Uno studio in vitro condotto utilizzando cellule Caco-2 ha mostrato che l’indicaxantina e la betanina vengono assorbite attraverso l’epitelio intestinale, ma in modo diverso. Mentre l’indicaxantina segue una via che non dipende dai trasportatori di membrana, la betanina è limitata a questi ultimi, il che ne riduce l’assorbimento. L’assorbimento dell’indicaxantina è più efficiente e la sua biodisponibilità è maggiore. Rispetto alla betanina, l’assorbimento dell’indicaxantina non è stato influenzato dalla matrice alimentare. (7)

Uno studio condotto su volontari umani ha mostrato che i livelli di betal||||ain nel plasma raggiungevano il picco dopo la prima settimana di assunzione di succo di barbabietola fermentato e nelle urine dopo la seconda settimana di assunzione del succo. Ciò potrebbe indicare che le betal||||ain siano soggette a una biotrasformazione sequenziale. (7)

Un altro studio ha osservato che un’ampia proporzione delle betacianine della barbabietola subiva una frammentazione nel tratto gastrointestinale, inclusi deglucosilazione e decarbossilazione. Inoltre, sembra che diversi batteri intestinali siano coinvolti nella trasformazione intestinale, per cui potrebbe esserci un’elevata variabilità individuale. (7)

Le evidenze in vivo e in vitro dimostrano che le betalaine possono ridurre l’infiammazione. Poiché agiscono efficacemente su diverse vie del processo infiammatorio, mostrano un potenziale nel trattamento di varie malattie associate a fisiopatologie infiammatorie, come la sindrome dell’intestino irritabile (IBS).

Sulla base dei dati raccolti, la barbabietola sembra essere un alimento benefico per la salute, con diversi effetti positivi. Sebbene i dati siano promettenti, è ancora necessario esplorare, attraverso ampi studi clinici, l’effetto della barbabietola rossa sulle malattie infiammatorie croniche come l’IBS, l’artrite, ecc. Tuttavia, i dati raccolti indicano fortemente che l’integrazione con barbabietola rossa rappresenta un intervento dietetico economico, efficace e naturale in ambito clinico.

Per quanto riguarda la biodisponibilità, sembra essenziale creare un prodotto incapsulato per l’integrazione, nell’ambito di un processo produttivo rigorosamente controllato, soprattutto in relazione al calore applicato durante la produzione. Sembra inoltre molto importante valutare i fattori che potrebbero influenzare l’assorbimento in modo positivo o negativo e cercare di escluderli o aggiungerli al processo di integrazione.

Se il prodotto viene preparato nel modo corretto, in condizioni rigorose, e somministrato al paziente in maniera appropriata, vedo una grande possibilità per l’integrazione con betalaine in ambito clinico. Ciò potrebbe avere un impatto significativo sulla medicina moderna in modo sostenibile, poiché potremmo trattare la causa della malattia, non solo i sintomi, e anche prevenirla in modo economico e con un rischio assolutamente ridotto.

La barbabietola rossa contiene anche FODMAP, che possono aumentare i sintomi in alcuni sottogruppi di pazienti con IBS, ma è discutibile se la quantità contenuta in un estratto di barbabietola rossa abbia un effetto sui sintomi dell’IBS. Tuttavia, potrebbe essere utile valutare il potenziale di co-integratori in grado di facilitare la digestione e migliorare l’assorbimento dei composti bioattivi.

Inoltre, potrebbe esserci un potenziale campo di applicazione nella prevenzione dei disturbi della salute mentale o nella riduzione dei relativi sintomi.

La ragione principale dell’elevato potenziale dell’integrazione con barbabietola rossa è la carenza di farmaci in grado di trattare e prevenire efficacemente i disturbi infiammatori cronici. Finora non esistono, o esistono solo poche, possibilità di trattare la causa o i meccanismi alla base di queste malattie. Solitamente, la terapia si basa sulla riduzione dei sintomi in modo più o meno efficace.

Poiché l’incidenza dei disturbi della salute mentale e di altri disturbi infiammatori, come l’IBS, continua ad aumentare, suscitando un interesse crescente per un’alimentazione e una medicina sostenibili e naturali, questo sembra essere il momento perfetto per proporre soluzioni promettenti alle esigenze mediche di una determinata percentuale della popolazione umana.