La radice Beta vulgaris rubra ha recentemente attirato molta attenzione come alimento salutare. È ben nota per i suoi potenti effetti antiossidanti, antinfiammatori e protettivi vascolari, chiaramente dimostrati da diversi studi in vitro e in vivo su esseri umani e animali.

Soprattutto come approccio nutrizionale per aiutare a gestire le malattie cardiovascolari e il cancro, sta guadagnando sempre più popolarità. Negli studi sull’uomo, l’integrazione di barbabietola ha ridotto la pressione sanguigna, attenuato l’infiammazione, prevenuto lo stress ossidativo, preservato la funzione endoteliale e ripristinato l’emodinamica cerebrovascolare. Inoltre, diversi studi hanno ora stabilito che l’integrazione di barbabietola è efficace nel migliorare le prestazioni atletiche. (1)

Soprattutto la riduzione dell’infiammazione potrebbe rappresentare una grande opportunità per estendere l’uso della barbabietola rossa nei campi della prevenzione e della modulazione.

Questo articolo illustra gli effetti benefici della barbabietola sul corpo umano e l’incredibile potenziale che potrebbe avere in diverse malattie causate da infiammazione cronica.

2.1 Composti potenzialmente bioattivi

Gli effetti benefici per la salute della Beta vulgaris sono in gran parte attribuiti ai suoi composti bioattivi.

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

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

Le Betalaine possono essere suddivise in Betacianine, come Betanina e Isobetanina, e Betaxantine, come Vulgaxantina I & II e Indicaxantina. (1)

Inoltre si riscontra una certa quantità di Carotenoidi, acido ascorbico e composti fenolici, come flavonoidi, acidi fenolici e amidi fenolici, nella Beta vulgaris. (1)

2.2. Benefici delle Betalaine

Le betalaine hanno mostrato in modelli in vitro una significativa riduzione dell'espressione di molecole infiammatorie come 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 in individui sottoposti a dieta ad alto contenuto di grassi, dopo quattro settimane di trattamenti orali con Indicaxantina. Questo effetto può essere spiegato dalla riduzione dell'espressione di geni pro-apoptotici e dall'aumento di quelli anti-apoptotici, dalla diminuzione della neuroinfiammazione tramite la riduzione dell'espressione di geni e proteine pro-infiammatorie, e dalla mitigazione dello stress ossidativo attraverso la riduzione delle specie reattive dell'ossigeno (ROS) e delle specie di azoto.

Complessivamente, le betalaine, in particolare betanina e indicaxantina, mostrano potenti effetti antiossidanti e anti-infiammatori, agendo su meccanismi chiave come la riduzione dei ROS, la soppressione delle citochine pro-infiammatorie e la modulazione delle vie apoptotiche. (7)

2.3 Struttura chimica dei composti della barbabietola

La capacità antiossidante del betanina si spiega con la sua struttura chimica che contiene gruppi di idrossili e insaturazioni nell'anello benzenico. Il betanina previene i danni ossidativi alle proteine inibendo la nitratura dell'amminoacido tirosina. (7)

3.1 Antiossidante

È dimostrato che la barbabietola è un alimento funzionale con funzione biologica antiossidante, grazie alla sua betalaina (betanina) e ad altri componenti fenolici. La capacità antiradicalica della betanina è spiegata dalla sua struttura chimica (7)

Gli studi forniscono prove che la barbabietola è una fonte eccezionale di antiossidanti, che mostrano una significativa capacità di protezione dei componenti cellulari dall’ossidazione in vitro e, cosa più importante, anche in vivo. (1)

3.2 Antinfiammatorio

I dati di diversi studi dimostrano con modelli in vivo che il colorante ricco di betalaina, estratto da Beta vulgaris, riduce la produzione dei mediatori infiammatori TNF-a e IL-1ß. Le betalainine limitano anche 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 betalainine nella barbabietola rossa, in particolare la Betanina, possono attenuare l'infiammazione tramite l'inibizione della via di segnalazione NF-kB e riducendo i ROS attraverso l'attivazione del fattore nucleare eritroide 2 correlato al fattore 2 (Nrf2)/elemento di risposta antiossidante (ARE). (8)

Pietrzkowski et al. hanno dimostrato nel loro studio che capsule orali ricche di betalaina, in un contesto terapeutico, riducono il dolore e l'infiammazione nei pazienti con osteoartrite. Dopo un periodo di oltre 10 giorni e una supplementazione giornaliera di almeno 35 mg due volte al giorno, i pazienti hanno mostrato livelli sierici più bassi di Interleuchina-6 (IL-6), fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-a) e un'inibizione marcata dell'attività di due chemochine; oncogene regolato alfa (GRO-alfa) e regolato all'attivazione della crescita normale delle cellule T (RANTES). (9)

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

3.3 Microbioma Intestinale

Calvani et al. hanno dimostrato che l’assunzione di succo di barbabietola rossa ha aumentato l’abbondanza di batteri con noti effetti benefici, tra cui Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae e Turicibacter, rispetto al placebo. Hanno inoltre evidenziato livelli significativamente più alti di nicotinato fecale e trimetilammina. (6)

4.1 Sindrome dell'intestino irritabile (IBS)

L'IBS è un disturbo funzionale del sistema gastrointestinale, causato da un'alterazione delle vie intestino-cervello.

I possibili meccanismi della disfunzione intestino-cervello suggeriscono una perturbazione primaria dell'intestino come causa sottostante in alcuni sottogruppi.

I meccanismi sottostanti che potrebbero portare alla sindrome dell'intestino irritabile includono fattori genetici, cambiamenti post-infettivi, infezioni croniche e alterazioni del microbiota intestinale. La perturbazione del microbioma intestinale spesso porta a un'infiammazione mucosale di basso grado, attivazione immunitaria e alterata permeabilità intestinale. Anomalie nel metabolismo della serotonina e alterazioni della funzione cerebrale potrebbero essere fattori primari o secondari. (4)

Altre evidenze implicano anche l'infiammazione intestinale, la risposta delle citochine e il microbioma intestinale che influenzano prima l'intestino e poi portano a alterazioni cerebrali nell'IBS. (4)

Alcuni studi hanno inoltre dimostrato che fattori psicosociali come abusi nell'infanzia e disturbo da stress post-traumatico sono associati allo sviluppo dell'IBS in età adulta. Lo stress è noto per aumentare l'attivazione immunitaria attraverso citochine proinfiammatorie e NF-kB.

Entrambi i fattori psicosociali sono anche noti per promuovere un fenotipo proinfiammatorio sensibilizzando i sistemi del fattore di rilascio della corticotropina e disregolando l'asse HPA. Anche un asse HPA iperreattivo potrebbe contribuire all'ipersensibilità viscerale, comunemente osservata nei pazienti con IBS. (5)

Ansia e disturbi dell'umore sono anche fattori di rischio ben consolidati per lo sviluppo dell'IBS post-infettivo, mostrando un rischio simile a un episodio grave di gastroenterite infettiva. Ulteriori ricerche sui disturbi dell'umore hanno evidenziato la persistenza di infiammazione sistemica e neuroinfiammatoria.

Studi di risonanza magnetica funzionale su pazienti con IBS hanno mostrato una risposta elevata agli stimoli viscerali, con aumento dell'attivazione della corteccia cingolata anteriore, della corteccia prefrontale e del talamo in risposta alla distensione rettale. Queste risposte sembrano essere modulate anche da ansia e 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 anomalo della serotonina (5-HT). Il funzionamento anomalo della 5-HT è associato a una motilità intestinale alterata e a una maggiore sensibilità al dolore nocicettivo, sintomi comunemente osservati nei pazienti con IBS. (5)

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

Si osserva inoltre una sovrapposizione tra IBS, colite ulcerosa e morbo di Crohn, in cui il trattamento con anti-TNFα ha dimostrato di migliorare la funzione sensoriale viscerale e i bias di attribuzione positivi. Questa è un'ulteriore prova che i processi infiammatori dell'intestino influenzano l'elaborazione centrale delle informazioni. (5)

4.2 Condizioni di 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-α in pazienti con depressione con dimensioni dell’effetto da medie a grandi. Questi risultati hanno superato le analisi di sensibilità per predittori psichiatrici e dello stile di vita, l’influenza della distribuzione asimmetrica, l’influenza di studi di scarsa qualità e il bias di pubblicazione. (13)

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

La CRP è uno dei marcatori infiammatori più studiati nel campo della medicina. Livelli più alti di CRP sono stati costantemente riscontrati in diversi studi, anche longitudinali, sulla depressione.

Spesso precede l’insorgenza della malattia, suggerendo che l’infiammazione potrebbe essere una causa piuttosto che semplicemente una conseguenza della malattia.

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

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

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

Viene prodotto da cellule dendritiche e 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 attuali chiarisce la natura sistemica dello stato infiammatorio, mostrando somiglianze con la reazione immunitaria a un’infezione attiva. (13)

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

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

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

Questi cambiamenti possono portare a modifiche cognitive e a sintomi depressivi. (15)

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

E mostrano un’associazione bidirezionale tra depressione e stati pro-infiammatori che è rilevabile precocemente nel corso della vita. (15)

Perché un componente alimentare sia considerato benefico per la salute, deve essere biodisponibile in vivo.

Osserviamo un'alta biodisponibilità del nitrato dietetico inorganico nella barbabietola rossa e ci sono segnalazioni di un'assorbimento vicino al 100% dopo la digestione. (1)

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

L'entità dell'assorbimento delle betalainine è meno chiara. La misura in cui le betalainine vengono metabolizzate e trasformate strutturalmente in metaboliti secondari deve ancora essere caratterizzata, ma dovrebbe essere presa in considerazione quando si esamina la loro biodisponibilità. (1)

Gli studi suggeriscono che alcuni dei composti attivi nella barbabietola rossa si perdono o forse si degradano durante la cottura e la lavorazione. Concettualmente, 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)

Ci sono diversi fattori che influenzano negativamente la stabilità delle betalainine, tra cui temperatura elevata, luce, ossigeno, pH estremi, ioni metallici e alta attività dell'acqua.

Soprattutto la degradazione termica rappresenta una grande sfida per lavorare con prodotti a base di betalainine. Le betacianine perdono stabilità sopra i 60°C, mentre le betaxantine già sopra i 40°C. La temperatura ambiente sembra garantire una maggiore stabilità per i prodotti a base di betalainine durante la conservazione.

In termini di pH, le betalainine sono generalmente stabili nell'intervallo da 3 a 7. Le condizioni alcaline le influenzano negativamente.

La principale sfida per l'applicazione delle betalainine nell'industria è la loro instabilità a 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 betalainine includono acido ascorbico, acido isoascorbico, agenti chelanti come acido citrico ed 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 generati potrebbero avere una forte influenza sulle bioattività dei prodotti di B. vulgaris e possono essere utilizzati per varie applicazioni alimentari con nuovi potenziali benefici per la salute e proprietà coloranti. (12)

Gli studi hanno mostrato un tasso di assorbimento inferiore, dovuto a un trasporto epiteliale più basso, delle betalainine dalla barbabietola rossa rispetto alle betalainine da altre fonti, come il frutto del fico d'India. Un lavoro recente suggerisce che i tassi di assorbimento inferiori sono causati da differenze nella matrice alimentare. Ciò suggerisce che la biodisponibilità della betanina potrebbe essere inferiore dopo il consumo di barbabietola rossa rispetto ad altre fonti di betanina. (3)

Nonostante le betalainine abbiano evidenze di efficacia biologica in vivo, sembrano avere in generale una biodisponibilità molto bassa, il che potrebbe influenzare il potenziale terapeutico. È quindi essenziale considerare che le interazioni tra le sostanze che costituiscono la matrice naturale possono influenzare la biodisponibilità delle betalainine dalla barbabietola rossa. (7)

Uno studio in vitro utilizzando cellule Caco-2 ha mostrato che indicaxantina e betanina sono assorbite attraverso l'epitelio intestinale ma in modo diverso. Mentre l'indicaxantina segue una via senza dipendere dai trasportatori di membrana, la betanina è limitata a questi, il che riduce il suo assorbimento. L'assorbimento dell'indicaxantina è più efficiente e la sua biodisponibilità è maggiore. L'assorbimento dell'indicaxantina non è stato influenzato dalla matrice alimentare, a differenza della betanina. (7)

Uno studio su volontari umani ha mostrato che le betalainine raggiungevano il picco nel plasma dopo la prima settimana di assunzione di succo di barbabietola fermentato e nelle urine dopo la seconda settimana di assunzione del succo. Ciò potrebbe suggerire che le betalainine stanno probabilmente attraversando una biotrasformazione sequenziale. (7)

Un altro studio ha osservato che una grande proporzione di betacianine dalla barbabietola rossa subiva frammentazione, inclusa deglucosidazione e decarbossilazione, nel tratto gastrointestinale. Inoltre, sembra che diversi batteri intestinali siano coinvolti nella trasformazione intestinale e quindi potrebbe esserci una grande variabilità individuale. (7)

Le evidenze in vivo e in vitro dimostrano che le betalainine possono ridurre l'infiammazione. Poiché agiscono con successo su diverse vie del processo infiammatorio, mostrano potenzialità nel trattamento di varie malattie legate a fisiopatologie infiammatorie, come la sindrome dell'intestino irritabile (IBS).

In base ai dati raccolti, la barbabietola sembra essere un alimento salutare con vari effetti benefici. Sebbene i dati siano promettenti, è ancora necessario esplorare tramite ampi studi clinici l'effetto della barbabietola rossa sulle malattie infiammatorie croniche come IBS, artrite, ecc. Tuttavia, i dati raccolti indicano fortemente che l'integrazione con barbabietola è un intervento dietetico economico, potente e naturale in ambito clinico.

Per quanto riguarda la biodisponibilità, sembra essere fondamentale creare un prodotto incapsulato per l'integrazione sotto un processo di produzione attentamente controllato, specialmente per quanto riguarda il calore applicato durante la produzione. Inoltre, è 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 sotto condizioni rigorose e somministrato al paziente in modo appropriato, vedo una grande possibilità nell'integrazione di betalainine in ambito clinico, che potrebbe influenzare la medicina moderna in modo sostenibile, poiché potremmo trattare la causa della malattia, non solo i sintomi, e anche prevenirla in modo economico e assolutamente a basso rischio.

La barbabietola rossa contiene anche FODMAP, che possono aumentare i sintomi in alcuni sottogruppi di IBS, ma è discutibile se la quantità contenuta in un estratto di barbabietola rossa abbia effetti sui sintomi dell'IBS. Potrebbe però essere utile valutare il potenziale di co-integratori per facilitare la digestione e migliorare l'assorbimento dei composti bioattivi.

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

La ragione principale dell'alto potenziale dell'integrazione con barbabietola è la mancanza di farmaci efficaci per trattare con successo e prevenire i disturbi infiammatori cronici. Finora non esistono o esistono solo poche possibilità per trattare la causa o i meccanismi sottostanti di queste malattie. Di solito 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 a crescere e sta portando a un crescente interesse per una nutrizione e una medicina sostenibili e naturali, sembra essere il momento perfetto per proporre soluzioni promettenti per le esigenze mediche di una certa percentuale della popolazione umana.