Sakņu dārzenis Beta vulgaris rubra pēdējā laikā ir piesaistījis lielu uzmanību kā veselību veicinošs pārtikas produkts. Tas ir labi pazīstams ar savām spēcīgajām antioksidanta, pretiekaisuma un asinsvadu aizsardzības īpašībām, ko skaidri ir pierādījuši vairāki in vitro un in vivo cilvēku un dzīvnieku pētījumi.

Īpaši kā uztura pieeja sirds un asinsvadu slimību un vēža pārvaldībai tam ir pieaugoša popularitāte. Cilvēku pētījumos biešu sakņu papildināšana samazināja asinsspiedienu, mazināja iekaisumu, novērsa oksidatīvo stresu, saglabāja endotēlija funkciju un atjaunoja smadzeņu asinsvadu hemodinamiku. Turklāt vairāki pētījumi ir pierādījuši, ka biešu sakņu papildināšana efektīvi uzlabo sportisko sniegumu. (1)

Īpaši iekaisuma samazināšana var būt liela iespēja paplašināt sarkano biešu izmantošanu profilakses un modulācijas jomā.

Šis raksts skaidro biešu sakņu labvēlīgo ietekmi uz cilvēka organismu un neticamo potenciālu vairākās slimībās, ko izraisa hronisks iekaisums.

2.1 Potenciāli bioaktīvas vielas

Beta vulgaris labvēlīgā ietekme uz veselību lielā mērā tiek skaidrota ar tās bioaktīvajām vielām.

Īpaši ar augsto neorganiskā nitrāta saturu. Nitrāts pats par sevi netiek uzskatīts par tiešu fizioloģisku funkciju mediātoru, labvēlīgā ietekme saistīta ar tā reducēšanos slāpekļa oksīdā (NO). Redukcija uz nitritu notiek pēc uzsūkšanās un iekļūšanas entero-salivārajā ciklā, pieņemam, ka 25% nitrāta iekļūst šajā ciklā. Mutes dobuma baktērijas reducē mutes dobuma nitrātu uz NO. Tomēr mutes dobuma nitrits tiek atkārtoti uzsūkts asinsritē caur kuņģi un tur metabolizēts līdz NO. (1)

Bietes ir viena no retajām dārzeņu grupām, kas satur ļoti bioaktīvus pigmentus, ko sauc par betalainiem. Daudzi pētījumi ziņo par augstu antioksidantu un pretiekaisuma spēju in vitro un in vivo dzīvnieku modeļos, kas raisa interesi par bietu iespējamo izmantošanu klīniskās patoloģijās, kuras raksturo oksidatīvais stress un hroniska iekaisuma procesi (IBD/IBS, astma, hroniska noguruma sindroms, aknu slimības, artrīts, Alcheimera, Parkinsona slimība, CVD, cukura diabēts, hroniska nieru slimība).

Betalaini tiek iedalīti betacianīnos, piemēram, betanīnā un izobetanīnā, un betaksantīnos, piemēram, vulgaksantīnā I un II un indikaksantīnā. (1)

Turklāt Beta vulgaris satur arī noteiktu daudzumu karotinoīdu, askorbīnskābes un fenolu savienojumu, piemēram, flavonoīdus, fenolskābes un fenolamīdus. (1)

2.2. Betalainu priekšrocības

Betalaini in vitro modeļos būtiski samazina iekaisuma molekulu, piemēram, ciklooksigenāzes-2 (COX-2), inducējamās slāpekļa oksīda sintāzes (iNOS) un iekaisuma citokīnu IL-6 un IL-8 ekspresiju. (7)

In vivo modeļi parādīja smadzeņu apoptozes samazināšanos indivīdiem, kuri bija uz augstas tauku diētas, pēc četru nedēļu perorālas ārstēšanas ar indikaksantīnu. Šo efektu var izskaidrot ar proapoptotisko gēnu ekspresijas samazināšanos un antiapoptotisko gēnu ekspresijas palielināšanos, samazinātu neiroiekaisumu, samazinot proiekaisuma gēnu un proteīnu ekspresiju, kā arī mazinātu oksidatīvo stresu, samazinot reaktīvo skābekļa sugu (ROS) un slāpekļa sugu daudzumu.

Kopumā betalaini, īpaši betanīns un indikaksantīns, izrāda spēcīgas antioksidanta un pretiekaisuma īpašības, mērķējot uz galvenajiem mehānismiem, piemēram, ROS samazināšanu, proiekaisuma citokīnu nomākšanu un apoptozei saistīto ceļu modulāciju. (7)

2.3 Biešu savienojumu ķīmiskā struktūra

Betanīna anti-brīvo radikāļu spēja ir skaidrojama ar tā ķīmisko struktūru, kas satur hidroksilgrupas un nesaturētības benzola gredzenā. Betanīns novērš proteīnu oksidatīvo bojājumu, inhibējot aminoskābes tirozīna nitrēšanu. (7)

3.1 Antioksidants

Ir pierādīts, ka biete ir funkcionāls pārtikas produkts ar antioksidatīvu bioloģisko funkciju, pateicoties tās betalainam (betainam) un citiem fenola komponentiem. Betanīna pretbrīvo radikāļu spēja ir izskaidrojama ar tā ķīmisko struktūru (7)

Pētījumi sniedz pierādījumus, ka bietes ir izcils antioksidantu avots, kas demonstrē būtisku spēju aizsargāt šūnu komponentus no oksidācijas in vitro un vēl svarīgāk – arī in vivo. (1)

3.2 Pretiekaisuma īpašības

Dažu pētījumu dati ar in vivo modeļiem pierāda, ka betaīnu bagātā krāsviela, kas iegūta no Beta vulgaris, samazina iekaisuma mediatoru TNF-a un IL-1ß ražošanu. Betaīni arī ierobežo lipopolisaharīda ietekmi kaulu smadzeņu makrofāgos. LPS aktivizē NF-kB un palielina IL-1ß un TNF-a līmeni. (7)

Kopsavilkumā, betaīni sarkanajā bietē, īpaši Betanīns, var mazināt iekaisumu, inhibējot NF-kB signāla ceļu un samazinot ROS, aktivizējot kodola faktoru eritroidu 2-saistīto faktoru 2 (Nrf2)/antioksidantu reakcijas elementa (ARE) ceļu. (8)

Pietrzkowski et al. savā pētījumā parādīja, ka betaīnu bagātas orālās kapsulas terapeitiskā režīmā samazina sāpes un iekaisumu osteoartrīta pacientiem. Pēc vairāk nekā 10 dienu perioda un ikdienas papildināšanas vismaz ar 35 mg divas reizes dienā pacientiem bija zemāks interleikīna-6 (IL-6), audzēja nekrozes faktora alfa (TNF-a) seruma līmenis un būtiski inhibēta divu ķemokīnu aktivitāte; regulētā onkogēna alfa (GRO-alpha) un regulētā aktivācijas laikā normālā T-šūnu augšana (RANTES). (9)

Sarkanās bietes pretiekaisuma spēja, šķiet, arī uzlabo endotēlija atkarīgo un neatkarīgo vazodilatāciju pacientu apakšdelmos ar Rejno sindromu. (11)

3.3 Zarnu mikrobioms

Calvani un citi parādīja, ka sarkanās bietes sulas lietošana palielināja baktēriju daudzumu ar labi zināmām labvēlīgām ietekmēm, tostarp Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae un Turicibacter, salīdzinot ar placebo. Viņi arī konstatēja būtiski augstāku fekāliju nikotināta un trimetilamīna līmeni. (6)

4.1 Kairinātās zarnas sindroms (KZS)

KZS ir funkcionāls gremošanas sistēmas traucējums, ko izraisa zarnu un smadzeņu ceļu izmaiņas.

Iespējamie zarnu un smadzeņu disfunkcijas mehānismi liecina, ka dažās apakšgrupās pamatā ir primārs zarnu traucējums.

Pamatmehānismi, kas var novest pie kairinātās zarnas sindroma, ietver ģenētiskos faktorus, pēcinfekcijas izmaiņas, hroniskas infekcijas un zarnu mikrobiotas traucējumus. Zarnu mikrobiomas traucējumi bieži izraisa zemas pakāpes gļotādas iekaisumu, imūnās aktivācijas palielināšanos un mainītu zarnu caurlaidību. Serotonīna vielmaiņas traucējumi un smadzeņu funkcijas izmaiņas var būt gan primāri, gan sekundāri faktori. (4)

Citi pierādījumi arī liecina par zarnu iekaisumu, citokīnu reakciju un zarnu mikrobiomas ietekmi, kas vispirms ietekmē zarnas un pēc tam noved pie smadzeņu izmaiņām KZS gadījumā. (4)

Tomēr dažas pētījumi ir parādījuši, ka psihosociālie faktori, piemēram, bērnības vardarbība un pēctraumatiskā stresa traucējumi, ir saistīti ar KZS attīstību pieaugušā vecumā. Ir zināms, ka stress palielina imūnās aktivācijas līmeni, izmantojot proiekaisuma citokīnus un NF-kB.

Abi psihosociālie faktori arī veicina proiekaisuma fenotipu, sensitizējot kortikotropīna atbrīvošanas faktoru sistēmas un nelīdzsvarojot HPA asi. Arī hiperreaktīva HPA ass var veicināt viscerālo hipersensitivitāti, kas ir bieži sastopama KZS pacientiem. (5)

Trauksme un garastāvokļa traucējumi ir labi zināmi riska faktori pēcinfekcioza KZS attīstībai, ar līdzīgu risku kā smagas infekciozas gastroenterīta epizodes gadījumā. Turpmākie pētījumi par garastāvokļa traucējumiem norādīja uz sistēmiskas un neiroiekaisuma saglabāšanos.

Funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošanas pētījumi KZS pacientiem ir parādījuši paaugstinātu viscerālo stimulu reakciju, ar palielinātu priekšējā cingulārā garozas, prefrontālās garozas un talāma aktivāciju, reaģējot uz taisnās zarnas izstiepšanu. Šīs reakcijas šķiet arī modulētas ar trauksmi un depresiju. (5)

Paaugstinātie starpšūnu vielas 6 (IL-6) un starpšūnu vielas 8 (IL-8) līmeņi, kas konstatēti KZS pacientiem, ietekmē triptofāna vielmaiņu un noved pie neparastas serotonīnerģiskas (5-HT) funkcijas. Neparasta 5-HT funkcija ir saistīta ar mainītu zarnu motilitāti un paaugstinātu sāpju jutību, kas ir bieži sastopami simptomi KZS pacientiem. (5)

Arī KZS pacientu ar caureju izkārnījumu paraugi parādīja paaugstinātu citokīnu interleikīna 1β, interleikīna 10, TNFα un interleikīna 6 daudzumu. Šo citokīnu koncentrācija šķita saistīta ar sāpju biežumu un smagumu. (5)

Mēs arī redzam KZS pārklāšanos ar čūlaino kolītu un Krona slimību, kurās ārstēšana ar pret-TNFα ir pierādījusi uzlabot viscerālo sensoru funkciju un pozitīvu atribūciju. Tas ir vēl viens pierādījums tam, ka zarnu iekaisuma procesi ietekmē centrālo informācijas apstrādi. (5)

4.2 Garīgās veselības stāvokļi

Osimo un citi atklāja būtiski paaugstinātu CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R un TNF-a līmeni asinīs pacientiem ar depresiju, ar vidēji lielu efektu lielumu. Šie rezultāti saglabājās arī jutīguma analīzēs attiecībā uz psihiskās veselības un dzīvesveida prognozētājiem, noviržu ietekmi, zemas kvalitātes pētījumu ietekmi un publicēšanas aizspriedumiem. (13)

Arī Li un citi savā jaunākajā sistemātiskajā pārskatā un meta-analīzē identificēja dažādus iekaisuma un imūnās sistēmas biomarķierus, kas būtiski atšķiras depresīviem pusaudžiem salīdzinājumā ar veselām kontrolēm. (16)

CRP ir viens no vislabāk pētītajiem iekaisuma marķieriem medicīnas jomā. Augstāki CRP līmeņi konsekventi tika konstatēti vairākos, pat ilgtermiņa, depresijas pētījumos.

Tas bieži iepriekš norāda slimības sākumu, liekot domāt, ka iekaisums varētu būt cēlonis, nevis tikai slimības sekas.

Atbalstot šo hipotēzi, Mendēliskās randomizācijas analīze UK Biobank paraugā atklāja, ka IL-6 un CRP, visticamāk, ir cēloniski saistīti ar depresiju.

Tāpat paaugstināts perifērais CRP līmenis korelē ar tā līmeni centrālajā nervu sistēmā, ar spēcīgu korelāciju starp plazmas un CNS šķidruma CRP līmeni. (13)

TNF-α ir viens no galvenajiem proiekaisuma citokīniem.

To ražo dendrītiskās šūnas un makrofāgi, kas akūtas infekcijas laikā ražo IL-6 un IL-12. TNF-α, IL-6 un IL-12 pieaugums pašreizējos depresijas epizodēs atspoguļo iekaisuma stāvokļa sistēmisko raksturu, jo tas līdzinās imūnreakcijai uz aktīvu infekciju. (13)

Vairāki pētījumi par IL-6 un CRP/hsCRP atklāja prognozējošas saistības starp marķieru līmeņiem un ārstēšanas atbildi. Pētījumi parādīja, ka sākotnējie līmeņi bija saistīti ar labāku reakciju uz vielām ar zināmām pretiekaisuma īpašībām, piemēram, infliksimabu un ketamīnu.

Tāpat dažādi lielās depresijas apakštipi atšķiras savos iekaisuma profilā, piemēram, IL-6 un IL-1β melanholiskajai depresijai un CRP nemelanholiskajai depresijai. (14)

Pētījumi arī parādīja, ka paaugstināts iekaisums bērniem un pusaudžiem ir saistīts ar lielāku nākotnes depresijas risku. Pierādījumi liecina, ka iekaisuma citokīni smadzenēs var mainīt smadzeņu struktūru un funkciju, ietekmējot neirotransmisiju, hipokampu, hipotalāma-hipofīzes-adrenālo asi un simpātisko sistēmu.

Šīs izmaiņas var novest pie kognitīvajām pārmaiņām un depresijas simptomiem. (15)

Šie rezultāti apstiprina, ka akūta depresija ir proiekaisuma stāvoklis un atbalsta hipotēzi, ka iekaisuma marķieru paaugstināšanās depresijā ir saistīta ar imūno marķieru sadalījuma nobīdi uz labo pusi. (13)

Un tie parāda divvirzienu saistību starp depresiju un proiekaisuma stāvokļiem, kas ir konstatējama jau agrīnā dzīves posmā. (15)

Lai pārtikas sastāvdaļa tiktu uzskatīta par veselībai labvēlīgu, tai jābūt bio pieejamai in vivo.

Mēs novērojam augstu neorganiskā diētiskā nitrāta biopieejamību sarkanajā bietē, un ir ziņojumi par gandrīz 100% uzsūkšanos pēc gremošanas. (1)

Tā kā nitrāta reducēšana līdz nitrītam tiek veicināta ar specifiskām siekalu baktērijām, siekalu izspļaušana vai mutes dobuma antibakteriālu līdzekļu, piemēram, mutes skalojamo līdzekļu lietošana var samazināt nitrāta-nitrīta pārvēršanu. (1)

Betalainu uzsūkšanās apjoms nav tik skaidrs. Cik lielā mērā betalaini tiek metabolizēti un strukturāli pārveidoti sekundāros metabolītos, vēl nav pilnībā izpētīts, taču tas jāņem vērā, izvērtējot to biopieejamību. (1)

Pētījumi liecina, ka daļa aktīvo savienojumu bietēs tiek zaudēta vai iespējams degradēta gatavošanas un apstrādes laikā. Konceptuāli termiskā apstrāde, saskare ar baktērijām, skābuma palielināšana, uzglabāšanas apstākļi un modificēta atmosfēras apstrāde var ietekmēt fitoķīmisko sastāvu. (3)

Ir vairāki faktori, kas negatīvi ietekmē betalainu stabilitāti, tostarp paaugstināta temperatūra, gaisma, skābeklis, ekstrēmi pH līmeņi, metālu joni un augsta ūdens aktivitāte.

Īpaši termiskā degradācija ir liels izaicinājums darbā ar betalainu bāzes produktiem. Betacianīnu stabilitāte samazinās virs 60°C, bet betaksantīni zaudē stabilitāti jau virs 40°C. Istabas temperatūra šķiet nodrošina lielāku stabilitāti betalainu bāzes produktiem uzglabāšanas laikā.

Attiecībā uz pH, betalaini parasti ir stabilā diapazonā no 3 līdz 7. Sārmaini apstākļi tiem negatīvi ietekmē.

Galvenais izaicinājums betalainu pielietošanai rūpniecībā ir to nestabilitāte pret šiem vides faktoriem.

Encapsulācijas un adsorbcijas tehnoloģijas ir daudzsološi risinājumi, lai pārvarētu šos ierobežojumus un uzlabotu bioaktīvo savienojumu stabilitāti. (7)

Faktori, kas uzlabo betalainu stabilitāti, ietver askorbīnskābi, izoaskorbīnskābi, kelatējošus līdzekļus kā citronskābi un EDTA. Tāpat ß-ciklodextrīns un glikozes oksidāze var būt efektīvi, absorbējot brīvo ūdeni un noņemot izšķīdušo skābekli. (12)

Arī radītie betanīna atvasinājumi var būtiski ietekmēt B. vulgaris produktu bioaktivitāti un tos var izmantot dažādās pārtikas lietojumprogrammās ar jauniem veselību veicinošiem potenciāliem un krāsvielu īpašībām. (12)

Pētījumi parādīja zemāku uzsūkšanās ātrumu, pateicoties zemākai epitēlija transporta spējai, betalainiem no sarkanajām bietēm salīdzinājumā ar betalainiem no citiem avotiem, piemēram, kaktusa bumbiera augļiem. Jaunāks pētījums liecina, ka zemāks uzsūkšanās ātrums ir saistīts ar atšķirībām pārtikas matricā. Tas norāda, ka betanīna biopieejamība pēc bietes patēriņa var būt zemāka nekā no citiem betanīna avotiem. (3)

Lai gan betalainiem ir pierādīta bioloģiskā efektivitāte in vivo, tiem kopumā ir ļoti zema biopieejamība, kas var ietekmēt terapeitisko potenciālu. Tāpēc ir būtiski ņemt vērā, ka mijiedarbība starp vielām, kas veido dabisko matricu, var ietekmēt betalainu biopieejamību no sarkanajām bietēm. (7)

In vitro pētījums, izmantojot Caco-2 šūnas, parādīja, ka indikaksantīns un betanīns tiek uzsūkti caur zarnu epitēliju, bet atšķirīgā veidā. Kamēr indikaksantīns seko ceļam, kas nepaļaujas uz membrānas transportētājiem, betanīns ir atkarīgs no tiem, kas samazina tā uzsūkšanos. Indikaksantīna uzsūkšanās ir efektīvāka, un tā biopieejamība ir augstāka. Indikaksantīna uzsūkšanos neietekmēja pārtikas matrica, salīdzinot ar betanīnu. (7)

Pētījums ar cilvēku brīvprātīgajiem parādīja, ka betalainu koncentrācija plazmā sasniedza maksimumu pēc pirmās nedēļas fermentēta bietes sulas lietošanas, bet urīnā – pēc otrās nedēļas. Tas var liecināt, ka betalaini iespējams pakāpeniski biotransformējas. (7)

Cits pētījums novēroja, ka liela daļa betacianīnu no bietēm zarnu traktā sadalās, tostarp deglikozidējas un dekarboksilējas. Turklāt šķiet, ka dažādas zarnu baktērijas ir iesaistītas šo vielu pārveidē, tādēļ var būt liela individuāla atšķirība. (7)

In vivo un in vitro pierādījumi liecina, ka betalaini var samazināt iekaisumu. Tā kā tie veiksmīgi mērķē uz dažādiem iekaisuma procesa ceļiem, tiem ir potenciāls ārstēt dažādas ar iekaisuma patofizioloģiju saistītas slimības, piemēram, IBS.

Balstoties uz savāktajiem datiem, bietes šķiet veselību veicinošs pārtikas produkts ar dažādām labvēlīgām iedarbībām. Lai gan dati ir cerīgi, mums joprojām nepieciešams veikt plašas klīniskās pētījumus, lai izpētītu sarkano biešu ietekmi uz hroniskām iekaisuma slimībām, piemēram, IBS, artrītu utt. Tomēr savāktie dati ļoti norāda, ka biešu papildināšana ir ekonomiska, spēcīga un dabiska uztura iejaukšanās klīniskā vidē.

Attiecībā uz biopieejamību šķiet būtiski izveidot kapsulētu produktu papildināšanai, ievērojot kritiski uzraudzītu ražošanas procesu, īpaši attiecībā uz ražošanas laikā pielietoto siltumu. Tāpat ir ļoti svarīgi novērtēt faktorus, kas var ietekmēt uzsūkšanos pozitīvā vai negatīvā veidā, un censties tos izslēgt vai pievienot papildināšanas procesam.

Ja produkts tiek sagatavots pareizi stingros apstākļos un pacientam pareizi ievadīts, es redzu lielu iespēju betalainu papildināšanai klīniskā vidē, kas varētu ietekmēt un ietekmēt mūsdienu medicīnu ilgtspējīgā veidā, jo mēs varētu ārstēt slimības cēloni, ne tikai simptomus, kā arī novērst to ekonomiskā un absolūti zema riska veidā.

Sarkanās bietes satur arī FODMAP, kas dažās IBS apakšgrupās var pastiprināt simptomus, taču ir apšaubāmi, vai sarkanās bietes ekstraktā esošais daudzums ietekmē IBS simptomus. Tomēr varētu būt lietderīgi novērtēt koppapildinājumu potenciālu gremošanas atvieglošanai un bioaktīvo savienojumu uzsūkšanās uzlabošanai.

Turklāt varētu būt potenciāla joma garīgās veselības traucējumu novēršanai vai simptomu mazināšanai.

Galvenais iemesls biešu papildināšanas augstajam potenciālam ir medikamentu trūkums hronisku iekaisuma traucējumu veiksmīgai ārstēšanai un to novēršanai. Līdz šim nav vai ir tikai dažas iespējas ārstēt šo slimību pamatcēloņus vai mehānismus. Parasti terapija balstās uz simptomu mazināšanu vairāk vai mazāk efektīvā veidā.

Ņemot vērā, ka garīgās veselības traucējumu un citu iekaisuma slimību, piemēram, IBS, izplatība turpina pieaugt un tas līdz šim veicina pieaugošu interesi par ilgtspējīgu un dabisku uzturu un medicīnu, šķiet, ka ir īstais laiks piedāvāt cerīgas risinājumus noteiktas cilvēku populācijas medicīniskajām vajadzībām.