De knolgroente Beta vulgaris rubra heeft de laatste tijd veel aandacht gekregen als voedingsmiddel dat de gezondheid bevordert. De groente staat bekend om haar krachtige antioxiderende, ontstekingsremmende en vaatbeschermende werking, die duidelijk is aangetoond in verschillende in vitro- en in vivo-onderzoeken bij mensen en dieren.

Vooral als voedingskundige aanpak ter ondersteuning van de behandeling van hart- en vaatziekten en kanker wint rode biet aan populariteit. In onderzoeken bij mensen verlaagde suppletie met rode biet de bloeddruk, verminderde deze ontstekingen, voorkwam ze oxidatieve stress, behield ze de endotheel functie en herstelde ze de cerebrovasculaire hemodynamiek. Bovendien hebben verschillende onderzoeken inmiddels aangetoond dat suppletie met rode biet de sportprestaties effectief kan verbeteren. (1)

Vooral de vermindering van ontstekingen kan een enorme kans bieden om het gebruik van rode biet uit te breiden op het gebied van preventie en modulatie.

Dit artikel belicht de gunstige gezondheidseffecten van rode biet op het menselijk lichaam en het enorme potentieel dat deze groente mogelijk heeft bij verschillende ziekten die door chronische ontstekingen worden veroorzaakt.

2.1 Mogelijk bioactieve verbindingen

De gunstige gezondheidseffecten van Beta vulg. worden grotendeels toegeschreven aan de bioactieve verbindingen ervan.

Vooral het hoge gehalte aan anorganisch nitraat speelt hierbij een rol. Nitraat zelf wordt niet beschouwd als een stof die een specifieke fysiologische functie bemiddelt; de gunstige effecten houden eerder verband met de omzetting ervan in stikstofmonoxide (NO). De omzetting in nitriet vindt plaats na opname en intreding in de entero-speekselcyclus; we nemen aan dat 25% van het nitraat deze cyclus binnengaat. Bacteriën in het speeksel zetten speekselnitraat om in nitriet. Nitriet uit het speeksel wordt echter via de maag opnieuw in de bloedsomloop opgenomen en daar omgezet in NO. (1)

Rode biet is een van de weinige groenten die een groep sterk bioactieve pigmenten bevat, bekend als betalainen. Een aantal onderzoeken rapporteerde in vitro en in diermodellen een sterk antioxidatief en ontstekingsremmend vermogen. Dit heeft geleid tot interesse in een mogelijk gebruik van rode biet bij klinische aandoeningen die worden gekenmerkt door oxidatieve stress en chronische ontsteking (bij IBD/IBS, astma, het chronischvermoeidheidssyndroom, leverziekte, artritis, Alzheimer, Parkinson, hart- en vaatziekten, diabetes mellitus en chronische nierziekte).

Betalainen kunnen worden onderverdeeld in betacyaninen, zoals betanine en isobetanine, en betaxanthinen, zoals vulgaxanthine I en II en indicaxanthine. (1)

Daarnaast bevatten Beta vulg. bepaalde hoeveelheden carotenoïden, ascorbinezuur en fenolische stoffen, zoals flavonoïden, fenolzuren en fenolische amiden. (1)

2.2. Voordelen van betalainen

Betalainen veroorzaakten in in-vitromodellen een aanzienlijke neerwaartse regulatie van ontstekingsmoleculen, zoals cyclo-oxygenase-2 (COX-2), induceerbare stikstofmonoxidesynthase (iNOS) en de ontstekingscytokinen IL-6 en IL-8. (7)

In-vivomodellen toonden bij personen die een vetrijk dieet volgden een afname van apoptose in de hersenen aan na vier weken orale behandeling met indicaxanthine. Dit effect kan worden verklaard door de neerwaartse regulatie van de expressie van pro-apoptotische genen en de opwaartse regulatie van anti-apoptotische genen, door verminderde neuro-inflammatie via een afname van de expressie van pro-inflammatoire genen en eiwitten, en door een vermindering van oxidatieve stress via de afname van reactieve zuurstofverbindingen (ROS) en reactieve stikstofverbindingen.

Alles bij elkaar vertonen betalainen, met name betanine en indicaxanthine, krachtige antioxidatieve en ontstekingsremmende effecten, waarbij ze zich richten op belangrijke mechanismen zoals de vermindering van ROS, de onderdrukking van pro-inflammatoire cytokinen en de modulatie van apoptosegerelateerde routes. (7)

2.3 Chemische structuur van bietverbindingen

De werking van betanine tegen vrije radicalen wordt verklaard door de chemische structuur ervan, die hydroxylgroepen en onverzadigingen in de benzeenring bevat. Betanine voorkomt oxidatieve schade aan eiwitten door de nitrering van het aminozuur tyrosine te remmen. (7)

3.1 Antioxidant

Het is bewezen dat biet een functioneel voedingsmiddel is met een antioxidatieve biologische werking, dankzij de betalainen (betaïne) en andere fenolische bestanddelen. Het vermogen van betanine om vrije radicalen te neutraliseren, wordt verklaard door de chemische structuur ervan (7).

Onderzoeken leveren bewijs dat rode biet een uitstekende bron van antioxidanten is. Deze bieden een aanzienlijke bescherming van cellulaire bestanddelen tegen oxidatie in vitro en, nog belangrijker, ook in vivo (1).

3.2 Ontstekingsremmend

Gegevens uit verschillende onderzoeken met in-vivomodellen tonen aan dat een betalainerijke kleurstof, gemaakt uit Beta vulgaris, de productie van de ontstekingsmediatoren TNF-α en IL-1ß vermindert. Betalainen beperken ook de effecten van lipopolysaccharide in uit beenmerg afkomstige macrofagen. LPS activeert NF-κB en verhoogt de IL-1ß- en TNF-α-niveaus. (7)

Concluderend kunnen betalainen in rode biet, met name betanine, ontstekingen afremmen door de NF-κB-signaalroute te remmen en ROS te verminderen via activering van de route van nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2)/antioxidant response element (ARE). (8)

Pietrzkowski et al. toonden in hun onderzoek aan dat betalainerijke orale capsules in een therapeutische context pijn en ontstekingen bij patiënten met artrose verminderen. Na een periode van meer dan 10 dagen en dagelijkse suppletie van ten minste 35 mg tweemaal daags vertoonden de patiënten lagere serumwaarden van interleukine-6 (IL-6) en tumornecrosefactor-alfa (TNF-α) en een duidelijk geremde activiteit van twee chemokinen: growth-regulated oncogene-alpha (GRO-α) en regulated upon activation normal T-cell growth (RANTES). (9)

De ontstekingsremmende werking van rode biet lijkt ook de endotheliumafhankelijke en -onafhankelijke vaatverwijding in de onderarm van patiënten met het syndroom van Raynaud te verbeteren. (11)

3.3 Darmmicrobioom

Calvani et al. toonden aan dat inname van rodebietensap leidde tot een grotere aanwezigheid van bacteriën met algemeen bekende gunstige effecten, waaronder Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae en Turicibacter, vergeleken met placebo. Ook toonden zij significant hogere fecale concentraties nicotinaat en trimethylamine aan. (6)

4.1 Prikkelbaredarmsyndroom (PDS)

PDS is een functionele aandoening van het maag-darmstelsel, veroorzaakt door veranderingen in de darm-hersenbanen. 

Mogelijke mechanismen van een verstoorde darm-hersencommunicatie wijzen erop dat een primaire darmverstoring bij sommige subgroepen de onderliggende oorzaak kan zijn. 

Onderliggende mechanismen die tot het prikkelbaredarmsyndroom kunnen leiden, zijn onder andere genetische factoren, veranderingen na een infectie, chronische infecties en verstoringen van de intestinale microbiota. Verstoring van het intestinale microbioom leidt vaak tot laaggradige slijmvliesontsteking, immuunactivatie en een veranderde intestinale permeabiliteit. Afwijkingen in het serotoninemetabolisme en veranderingen in de hersenfunctie kunnen primaire of secundaire factoren zijn. (4)

Ander bewijs wijst er ook op dat intestinale ontsteking, de cytokinerespons en het darmmicrobioom eerst de darm beïnvloeden en vervolgens leiden tot veranderingen in de hersenen bij PDS. (4)

Maar sommige onderzoeken hebben ook aangetoond dat psychosociale factoren, zoals mishandeling in de kindertijd en een posttraumatische stressstoornis, samenhangen met het ontstaan van PDS op volwassen leeftijd. Het is bekend dat stress de immuunactivatie verhoogt via pro-inflammatoire cytokinen en NF-kB. 

Van beide psychosociale factoren is ook bekend dat ze een pro-inflammatoir fenotype bevorderen door de systemen van de corticotropinevrijmakende factor te sensibiliseren en de HPA-as te ontregelen. Ook een hyperreactieve HPA-as kan bijdragen aan viscerale overgevoeligheid, die eveneens vaak wordt gezien bij patiënten met PDS. (5)

Angst- en stemmingsstoornissen zijn ook goed vastgestelde risicofactoren voor het ontwikkelen van postinfectieus PDS, met een vergelijkbaar risico als na een ernstige episode van infectieuze gastro-enteritis. Verder onderzoek naar stemmingsstoornissen heeft gewezen op het voortbestaan van systemische ontsteking en neuro-inflammatie. 

Functionele MRI-onderzoeken bij patiënten met PDS hebben een verhoogde respons op viscerale prikkels aangetoond, met een toegenomen activatie van de anterieure cingulaire cortex, de prefrontale cortex en de thalamus als reactie op rectale distensie. Deze reacties lijken ook te worden gemoduleerd door angst en depressie. (5)

De verhoogde concentraties interleukine-6 (IL-6) en interleukine-8 (IL-8) die bij patiënten met PDS zijn gevonden, beïnvloeden het tryptofaanmetabolisme en leiden tot een abnormale serotonerge (5-HT) werking. Een abnormale 5-HT-werking hangt samen met een veranderde darmmotiliteit en een hogere gevoeligheid voor nociceptieve pijn, symptomen die we vaak zien bij patiënten met PDS. (5)

Ook fecale monsters van patiënten met diarree-predominant PDS vertoonden verhoogde hoeveelheden van de cytokinen interleukine 1β, interleukine 10, TNFα en interleukine 6. Ook bleek de concentratie van deze cytokinen samen te hangen met de frequentie en ernst van de pijn. (5)

We zien ook een overlap tussen PDS en colitis ulcerosa en de ziekte van Crohn. Bij deze aandoeningen is aangetoond dat behandeling met anti-TNFα de viscerale sensorische functie en positieve attributiebias kan verbeteren. Dit vormt verder bewijs dat ontstekingsprocessen in de darm de centrale verwerking van informatie beïnvloeden. (5)

4.2 Psychische aandoeningen

Osimo et al. vonden bij patiënten met een depressie significant verhoogde bloedwaarden van CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R en TNF-α, met middelgrote tot grote effectgroottes. Deze resultaten bleven overeind in sensitiviteitsanalyses voor psychiatrische en leefstijlvoorspellers, de invloed van scheefheid, de invloed van onderzoeken van lage kwaliteit en publicatiebias. (13)

Ook identificeerden Li et al. in hun meest recente systematische review en meta-analyse een reeks verschillende inflammatoire en immunologische biomarkers. Deze verschillen significant bij depressieve adolescenten in vergelijking met gezonde controlepersonen. (16)

CRP is een van de best onderzochte inflammatoire markers binnen de geneeskunde. In verschillende, zelfs longitudinale, onderzoeken naar depressie zijn consistent hogere CRP-waarden gevonden.

Een verhoging van CRP gaat vaak vooraf aan het ontstaan van de aandoening, wat erop wijst dat ontsteking eerder een oorzaak dan slechts een gevolg van de aandoening kan zijn.

Een Mendeliaanse randomisatieanalyse van de UK Biobank-steekproef ondersteunt deze hypothese en wees uit dat IL-6 en CRP waarschijnlijk causaal verband houden met depressie. 

Bovendien is vastgesteld dat verhoogde perifere CRP-waarden correleren met de CRP-waarden in het centrale zenuwstelsel, met een sterke correlatie tussen CRP in plasma en hersenvocht. (13)

TNF-α is een van de belangrijkste pro-inflammatoire cytokinen.

Het wordt geproduceerd door dendritische cellen en macrofagen, die tijdens een acute infectie IL-6 en IL-12 produceren. De toename van TNF-α, IL-6 en IL-12 tijdens actuele depressieve episoden verduidelijkt het systemische karakter van de inflammatoire toestand, aangezien deze overeenkomsten vertoont met de immuunreactie op een actieve infectie. (13)

Verschillende onderzoeken naar IL-6 en CRP/hsCRP vonden voorspellende verbanden tussen markerniveaus en de behandelrespons. Onderzoeken toonden aan dat uitgangswaarden samenhingen met een betere respons op stoffen met bekende ontstekingsremmende eigenschappen, zoals infliximab en ketamine.

Ook vertonen verschillende subtypen van een depressieve stoornis verschillen in hun inflammatoire profielen, zoals IL-6 en IL-1β bij melancholische depressie en CRP bij niet-melancholische depressie. (14)

Onderzoeken toonden ook aan dat verhoogde ontsteking bij kinderen en adolescenten samenhangt met een grotere kans op een depressie op latere leeftijd. Er zijn aanwijzingen dat inflammatoire cytokinen in de hersenen de structuur en werking van de hersenen kunnen veranderen door de neurotransmissie, de hippocampus, de hypothalamus-hypofyse-bijnieras en de werking van het sympathische systeem te beïnvloeden. 

Dit kan leiden tot veranderingen in de cognitie en tot depressieve symptomen. (15)

Deze resultaten bevestigen dat een acute depressie een pro-inflammatoire toestand is en ondersteunen de hypothese dat verhoogde inflammatoire markers bij depressie het gevolg zijn van een verschuiving naar rechts in de verdeling van immuunmarkers. (13)

Daarnaast laten ze een bidirectioneel verband zien tussen depressie en pro-inflammatoire toestanden, dat al vroeg in het leven detecteerbaar is. (15)

Om een voedingsbestanddeel als gezondheidsbevorderend te beschouwen, moet het in vivo biologisch beschikbaar zijn.

We zien een hoge biologische beschikbaarheid van anorganisch nitraat uit rode bieten en er zijn aanwijzingen dat na de spijsvertering bijna 100% wordt opgenomen. (1)

Omdat de omzetting van nitraat in nitriet wordt gemedieerd door specifieke speekselbacteriën, kunnen het uitspugen van speeksel of het gebruik van antibacteriële middelen voor de mond, zoals mondwater, de omzetting van nitraat in nitriet verminderen. (1)

De mate waarin betalainen worden opgenomen, is minder duidelijk. In hoeverre betalainen worden gemetaboliseerd en structureel worden omgezet in secundaire metabolieten, moet nog worden vastgesteld, maar hiermee moet rekening worden gehouden bij het onderzoeken van hun biologische beschikbaarheid. (1)

Onderzoeken suggereren dat sommige actieve bestanddelen van rode bieten tijdens het koken en verwerken verloren gaan of mogelijk worden afgebroken. In theorie kunnen thermische behandeling, blootstelling aan bacteriële agentia, verzuring, opslagomstandigheden en behandeling onder gewijzigde atmosfeer de fytochemische samenstelling beïnvloeden. (3)

Er zijn verschillende factoren die de stabiliteit van betalainen negatief beïnvloeden, waaronder verhoogde temperatuur, licht, zuurstof, extreme pH-waarden, metaalionen en een hoge wateractiviteit.

Vooral thermische afbraak vormt een grote uitdaging bij het werken met producten op basis van betalainen. Betacyaninen verliezen hun stabiliteit boven 60 °C, terwijl betaxanthinen dit al boven 40 °C doen. Tijdens opslag lijken producten op basis van betalainen bij kamertemperatuur stabieler te blijven.

Wat de pH betreft, zijn betalainen over het algemeen stabiel binnen een bereik van 3 tot 7. Alkalische omstandigheden hebben een negatieve invloed op betalainen.

De belangrijkste uitdaging voor de toepassing van betalainen in de industrie is hun instabiliteit onder invloed van deze omgevingsfactoren.

Inkapselings- en adsorptietechnieken zijn veelbelovende alternatieven om deze beperkingen te overwinnen en de stabiliteit van bioactieve stoffen te verbeteren. (7)

Factoren die de stabiliteit van betalainen verbeteren, zijn onder andere ascorbinezuur, isoascorbinezuur en chelaatvormers zoals citroenzuur en EDTA. Ook ß-cyclodextrine en glucose-oxidase kunnen effectief zijn, doordat ze vrij water absorberen en opgeloste zuurstof verwijderen. (12)

Ook gevormde betaninederivaten kunnen een sterke invloed hebben op de bioactiviteit van producten van B. vulgaris en kunnen worden gebruikt voor uiteenlopende voedingstoepassingen met nieuwe gezondheidsbevorderende en kleurgevende eigenschappen. (12)

Onderzoeken toonden aan dat de opname van betalainen uit rode bieten lager is dan die van betalainen uit andere bronnen, zoals cactusperen, als gevolg van een lager epitheliaal transport. Recent onderzoek suggereert dat deze lagere opname wordt veroorzaakt door verschillen in de voedingsmatrix. Dit wijst erop dat de biologische beschikbaarheid van betanine na consumptie van rode bieten lager kan zijn dan die van betanine uit andere bronnen. (3)

Hoewel er aanwijzingen zijn voor de biologische werkzaamheid van betalainen in vivo, lijken ze over het algemeen een zeer lage biologische beschikbaarheid te hebben, wat hun therapeutisch potentieel kan beïnvloeden. Daarom is het essentieel om er rekening mee te houden dat de interacties tussen de stoffen waaruit de natuurlijke matrix bestaat, de biologische beschikbaarheid van betalainen uit rode bieten kunnen beïnvloeden. (7)

Een in-vitro-onderzoek met Caco-2-cellen toonde aan dat indicaxanthine en betanine door het darmepitheel worden opgenomen, maar op verschillende manieren. Indicaxanthine volgt een route die niet afhankelijk is van membraantransporters, terwijl betanine daarvan afhankelijk is, waardoor de opname ervan wordt beperkt. De opname van indicaxanthine is efficiënter en de biologische beschikbaarheid ervan is hoger. In tegenstelling tot betanine werd de opname van indicaxanthine niet beïnvloed door de voedingsmatrix. (7)

Een onderzoek met menselijke vrijwilligers toonde aan dat de betalainenconcentratie in het plasma piekte na de eerste week van consumptie van gefermenteerd bietensap en in de urine na de tweede week. Dit kan erop wijzen dat betalainen mogelijk opeenvolgende biotransformaties ondergaan. (7)

Een ander onderzoek stelde vast dat een groot deel van de betacyaninen uit rode bieten in het maag-darmkanaal fragmentatie onderging, waaronder deglucosylatie en decarboxylering. Bovendien lijken diverse darmbacteriën betrokken te zijn bij de intestinale omzetting, waardoor er mogelijk grote individuele verschillen bestaan. (7)

In-vivo- en in-vitrobewijs toont aan dat betalainen ontstekingen kunnen verminderen. Omdat ze met succes verschillende routes in het ontstekingsproces beïnvloeden, bieden ze mogelijkheden voor de behandeling van diverse ziekten die verband houden met ontstekingspathofysiologieën, zoals PDS.

Op basis van de verzamelde gegevens lijkt rode biet een voedingsmiddel dat de gezondheid bevordert en verschillende gunstige effecten heeft. Hoewel de gegevens veelbelovend zijn, moeten we het effect van rode biet op chronische ontstekingsziekten zoals PDS, artritis en dergelijke nog onderzoeken in grootschalige klinische studies. Desondanks wijzen de verzamelde gegevens er sterk op dat suppletie met rode biet in een klinische context een economische, krachtige en natuurlijke voedingsinterventie is.

Wat de biologische beschikbaarheid betreft, lijkt het van groot belang om een ingekapseld supplementenproduct te ontwikkelen via een zorgvuldig gecontroleerd productieproces, vooral met betrekking tot de toegepaste hitte tijdens de productie. Ook lijkt het zeer belangrijk om factoren te evalueren die de opname positief of negatief kunnen beïnvloeden en deze tijdens het supplementatieproces uit te sluiten of toe te voegen.

Als het product op de juiste manier en onder strikte voorwaarden wordt bereid en op de juiste wijze aan de patiënt wordt toegediend, zie ik grote mogelijkheden voor suppletie met betalainen in een klinische context. Dit kan de moderne geneeskunde op een duurzame manier beïnvloeden, omdat we dan de oorzaak van de ziekte zouden kunnen behandelen in plaats van alleen de symptomen, en de ziekte bovendien op een economische en uiterst risicovarme manier zouden kunnen voorkomen.

Rode biet bevat ook FODMAPs, die de symptomen bij sommige subgroepen van mensen met PDS kunnen verergeren, maar het is de vraag of de hoeveelheid in een rodebietextract enig effect heeft op PDS-symptomen. Het kan echter nuttig zijn om het potentieel van aanvullende supplementen te onderzoeken om de spijsvertering te vergemakkelijken en de opname van bioactieve stoffen te verbeteren.

Daarnaast kan er potentieel zijn voor het voorkomen van psychische aandoeningen of het verminderen van de symptomen ervan.

De belangrijkste reden voor het grote potentieel van suppletie met rode biet is het gebrek aan medicatie om chronische ontstekingsaandoeningen succesvol te behandelen en te voorkomen. Tot nu toe zijn er geen of slechts weinig mogelijkheden om de onderliggende oorzaak of mechanismen van deze ziekten aan te pakken. Gewoonlijk is de behandeling gericht op het min of meer effectief verminderen van symptomen.

Omdat de incidentie van psychische aandoeningen en andere ontstekingsaandoeningen, zoals PDS, blijft toenemen en dit tot een grotere belangstelling voor duurzame en natuurlijke voeding en geneeskunde leidt, lijkt dit het perfecte moment om veelbelovende oplossingen te bieden voor de medische behoeften van een bepaald percentage van de menselijke bevolking.