2.1 Potensielt bioaktive forbindelser

De gunstige helseeffektene av Beta vulg. tilskrives i stor grad de bioaktive forbindelsene.

Spesielt på grunn av det høye innholdet av uorganisk nitrat. Nitrat i seg selv anses ikke å formidle noen spesifikk fysiologisk funksjon, de gunstige effektene er snarere relatert til reduksjonen til nitrogenoksid (NO). Reduksjon til nitritt skjer etter absorpsjon og inntreden i den entero-spyttsyklusen. Vi antar at 25 % av nitratet går inn i denne syklusen. Spyttbakterier reduserer spyttnitrat til NO. Spyttnitritt absorberes imidlertid på nytt i sirkulasjonen via magen og metaboliseres der til NO. (1)

Rødbeter er en av få grønnsaker som inneholder en gruppe svært bioaktive pigmenter, kjent som betalainer. En rekke studier har rapportert en høy antioksidant- og antiinflammatorisk evne in vitro- og in vivo-dyremodeller, noe som har vekket interesse for en mulig bruk av rødbeter i kliniske patologier preget av oksidativt stress og kronisk betennelse (ved IBD/IBS, astma, kronisk utmattelsessyndrom, leversykdom, leddgikt, Alzheimers, Parkinsons sykdom, hjerte- og karsykdommer, diabetes, kronisk nyresykdom).

Betalainer kan deles inn i betacyaniner, som betanin og isobetanin, og betaxantiner, som vulgaxanthin I og II og indikaxanthin. (1)

I tillegg ser vi en viss mengde kartenoider, askorbinsyrer og fenoliske forbindelser, som flavinoider, fenolsyre og penoliske amider, i Beta vulg. (1)

2.2. Fordeler med betalainer

Betalainer presenterte i in vitro-modeller en betydelig nedregulering av inflammatoriske molekyler som cyklooksygenase-2 (COX-2), induserbar nitrogenoksidsyntase (iNOS) og inflammatoriske cytokiner IL-6 og IL-8. (7)

In vivo-modeller viste en reduksjon i hjerneapoptose hos individer som har vært på et fettrikt kosthold etter fire uker med oral behandling med indikaksantin. Denne effekten kan forklares med nedregulering av uttrykket av proapoptotiske og oppregulerende antiapoptotiske gener, med redusert nevroinflammasjon ved å redusere uttrykket av proinflammatoriske gener og proteiner, og med redusert oksidativt stress ved å redusere reaktive oksygenforbindelser (ROS) og nitrogenforbindelser.

Samlet sett viser betalainer, spesielt betanin og indicaxanthin, potente antioksidant- og antiinflammatoriske effekter, og retter seg mot viktige mekanismer som ROS-reduksjon, proinflammatorisk cytokinundertrykkelse og modulering av apoptose-relaterte veier. (7)

2.3 Kjemisk struktur av rødbetforbindelser

Betanins evne til å motvirke frie radikaler forklares med dens kjemiske struktur som inneholder sett med hydroksyler og umettede fettsyrer i benzenringen. Betanin forhindrer oksidativ skade på proteiner ved å hemme nitreringen av aminosyren tyrosin. (7)

3.1 Antioksidant

Det er bevist at rødbeter er en funksjonell matvare med antioksidativ biologisk funksjon, på grunn av betalain (betain) og andre fenoliske komponenter. Betanins anti-frie radikal-kapasitet forklares med dens kjemiske struktur (7).

Studier viser at rødbeter er en fremragende kilde til antioksidanter. Disse viser betydelig beskyttelsesevne for cellulære komponenter mot oksidasjon in vitro og, enda viktigere, også in vivo. (1)

3.2 Antiinflammatorisk

Data fra flere studier viser med in vivo-modeller at betalainrikt fargestoff, laget av Beta vulgaris, reduserer produksjonen av de inflammatoriske mediatorene TNF-a og IL-1ß. Betalainer begrenser også effekten av lipopolysakkarid i makrofager avledet fra benmarg. LPS aktiverer NF-kB og øker nivåene av IL-1ß og TNF-a. (7)

Avslutningsvis kan betalainer i rødbeter, spesielt betanin, dempe betennelse via hemming av NF-kB-signalveien og ved å redusere ROS via aktivering av kjernefaktor erytroid 2-relatert faktor 2 (Nrf2)/antioksidantresponselement (ARE)-veien. (8)

Pietrzkowski et al. viste i sin studie at betalainrike orale kapsler, i en terapeutisk setting, reduserer smerte og betennelse hos pasienter med osteoartritt. Etter en periode på over 10 dager og daglig tilskudd på minst 35 mg to ganger daglig, viste pasientene lavere serumnivåer av interleukin-6 (IL-6), tumornekrosefaktor-alfa (TNF-a) og hemmet markant aktiviteten til to kjemokiner; regulert onkogen-alfa (GRO-alfa) og regulert ved aktivering normal T-cellevekst (RANTES). (9)

Rødbetens antiinflammatoriske kapasitet ser også ut til å forbedre endotelavhengig og -uavhengig vasodilatasjon i underarmen hos pasienter med Raynauds syndrom. (11)

3.3 Tarmmikrobiom

Calvani et al. viste at inntak av rødbetjuice hadde en større forekomst av bakterier med velkjente gunstige effekter, inkludert Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae og Turicibacter, sammenlignet med placebo. De viste også signifikant høyere nivåer av fekal nikotinat og trimetylamin. (6)

4.1 Irritabel tarmsyndrom (IBS)

IBS er en funksjonell lidelse i mage-tarmsystemet, forårsaket av endringer i tarm-hjerne-banene.

Mulige mekanismer for tarm-hjerne-dysfunksjon tyder på primær tarmforstyrrelse som underliggende årsak i noen av undergruppene.

Underliggende mekanismer som kan føre til irritabel tarm-syndrom inkluderer genetiske faktorer, postinfeksiøse endringer, kroniske infeksjoner og forstyrrelser i tarmmikrobiotaen. Forstyrrelse i tarmmikrobiomet fører ofte til lavgradig slimhinnebetennelse, immunaktivering og endret tarmpermeabilitet. Unormaliteter i serotoninmetabolismen og endringer i hjernefunksjonen kan være primære eller sekundære faktorer. (4)

Andre bevis impliserer også tarmbetennelse, cytokinresponsen og tarmmikrobiomet som først påvirker tarmen og deretter fører til hjerneforandringer ved IBS. (4)

Men noen studier har også vist at psykososiale faktorer som barndomsmishandling og posttraumatisk stresslidelse er assosiert med utvikling av IBS i voksen alder. Stress er kjent for å øke immunaktiveringen gjennom proinflammatoriske cytokiner og NF-kB.

Begge psykososiale faktorer er også kjent for å fremme en proinflammatorisk fenotype ved å sensibilisere kortikotropinfrigjørende faktorsystemer og dysregulere HPA-aksen. En hyperresponsiv HPA-akse kan også bidra til visceral hypersensitivitet, som også er vanlig sett hos IBS-pasienter. (5)

Angst og humørlidelser er også veletablerte risikofaktorer for utvikling av postinfeksiøs IBS, og viser en lignende risiko som en alvorlig infeksiøs gastroenteritt-episode. Ytterligere forskning på humørlidelser påpekte vedvarende systemisk og nevroinflammasjon.

Studier av funksjonell magnetisk resonansavbildning (MRT) av IBS-pasienter har vist forhøyet visceral stimulirespons, med økt aktivering av den fremre cingulate cortex, prefrontal cortex og thalamus som respons på rektal distensjon. Disse responsene ser også ut til å være modulert av angst og depresjon. (5)

De forhøyede nivåene av interleukin-6 (IL-6) og interleukin (IL-8), som er funnet hos IBS-pasienter, påvirker tryptofanmetabolismen og fører til unormal serotonerg (5-HT) funksjon. Unormal 5-HT-funksjon er assosiert med endret tarmmobilitet og høyere nociseptiv smertefølsomhet, symptomer vi ofte ser hos IBS-pasienter. (5)

Avføringsprøver fra IBS-pasienter med diaré viste også økte mengder av cytokinene interleukin 1β, interleukin 10, TNFα og interleukin 6. Konsentrasjonen av disse cytokinene så også ut til å være assosiert med hyppigheten og alvorlighetsgraden av smerte. (5)

Vi ser også en overlapping av IBS med ulcerøs kolitt og Crohns sykdom, der behandling med anti-TNFa har vist seg å forbedre visceral sensorisk funksjon og positive attribusjonsskjevheter. Dette er ytterligere bevis på at inflammatoriske prosesser i tarmen påvirker sentral prosessering av informasjon. (5)

4.2 Psykiske helsetilstander

Osimo et al. fant signifikant forhøyede blodnivåer av CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R og TNF-α hos pasienter med depresjon med middels store effektstørrelser. Disse resultatene overlevde sensitivitetsanalyser for psykiatriske og livsstilsprediktorer, påvirkning av skjevhet, påvirkning av studier av dårlig kvalitet og publikasjonsskjevhet. (13)

Li et al. identifiserte også i sin siste systematiske oversikt og metaanalyse en rekke ulike inflammatoriske og immunologiske biomarkører. Disse er signifikant forskjellige hos deprimerte ungdommer sammenlignet med friske kontrollpersoner. (16)

CRP er en av de best studerte inflammatoriske markørene innen medisin. Høyere nivåer av CRP har blitt funnet konsekvent i flere, til og med longitudinelle, studier av depresjon.

Det skjer ofte før sykdomsutbruddet, noe som tyder på at betennelse kan være en årsak snarere enn bare en konsekvens av sykdommen.

Til støtte for denne hypotesen fant en Mendelsk randomiseringsanalyse av UK Biobank-utvalget at IL-6 og CRP sannsynligvis er årsakssammenhengende med depresjon.

Videre har forhøyede perifere CRP-nivåer vist seg å korrelere med nivået i sentralnervesystemet, med en sterk korrelasjon mellom plasma- og CSF-CRP. (13)

TNF-α er et av de viktigste proinflammatoriske cytokinene.

Det produseres av dendrittiske celler og makrofager, som produserer IL-6 og IL-12 under akutt infeksjon. Økningen av TNF-α, IL-6 og IL-12 i nåværende depressive episoder belyser den systemiske naturen til den inflammatoriske statusen, ettersom den viser likhet med immunreaksjonen på en aktiv infeksjon. (13)

Flere studier av IL-6 og CRP/hsCRP fant prediktive sammenhenger mellom markørnivåer og behandlingsrespons. Studier fant at baseline-nivåer var assosiert med bedre respons på forbindelser med kjente antiinflammatoriske egenskaper, som infliximab og ketamin.

Også ulike undertyper av alvorlig depressiv lidelse viser forskjeller i sine inflammatoriske profiler, som IL-6 og IL-1β for melankolsk depresjon og CRP for ikke-melankolsk depresjon. (14)

Studier viste også at økt betennelse hos barn og ungdom er assosiert med større fremtidig depresjon. Bevis tyder på at inflammatoriske cytokiner i hjernen kan endre hjernens struktur og funksjon ved å endre nevrotransmisjon , hippocampus, hypothalamus-hypofyse-binyreaksen og funksjonen til det sympatiske systemet.

Disse kan føre til endringer i kognisjon og kan føre til depressive symptomer. (15)

Disse resultatene bekrefter at akutt depresjon er en proinflammatorisk tilstand og støtter hypotesen om at forhøyede inflammatoriske markørnivåer ved depresjon skyldes en høyreforskyvning av immunmarkørfordelingen. (13)

Og de viser en toveis sammenheng mellom depresjon og proinflammatoriske tilstander som kan oppdages tidlig i livsløpet. (15)

For at en matkomponent skal anses som gunstig for helsen, må den være biotilgjengelig in vivo.

Vi ser en høy biotilgjengelighet av uorganisk nitrat fra kosten i rødbeter, og det er rapportert om nærmere 100 % absorpsjon etter fordøyelse. (1)

Ettersom reduksjon av nitrat til nitritt medieres av spesifikke spyttbakterier, kan det å spytte ut spytt eller ta orale antibakterielle behandlinger, som munnskyll, redusere nitrat-nitritt-samspillet. (1)

Omfanget av betalainabsorpsjon er mindre klar. I hvilken grad betalainer metaboliseres og strukturelt omdannes til sekundære metabolitter er ennå ikke kartlagt, men bør tas i betraktning når man undersøker deres biotilgjengelighet. (1)

Studier tyder på at noen av de aktive stoffene i rødbeter går tapt eller kanskje brytes ned under koking og bearbeiding. Konseptuelt sett kan termisk behandling, eksponering for bakterielle stoffer, forsuring, lagringsforhold og modifisert atmosfærisk behandling påvirke den fytokjemiske sammensetningen. (3)

Det er flere faktorer som påvirker betalains stabilitet negativt, inkludert forhøyet temperatur, lys, oksygen, ekstreme pH-verdier, metallioner og høy vannaktivitet.

Spesielt termisk nedbrytning er en stor utfordring når man jobber med betalainbaserte produkter. Betacyaniner mister stabilitet over 60 °C, mens betaxantiner allerede gjør det over 40 °C. Romtemperatur ser ut til å gi større stabilitet for betalainbaserte produkter under lagring.

Når det gjelder pH, er betalainer generelt stabile innenfor området 3 til 7. Alkaliske forhold påvirker dem negativt.

Hovedutfordringen for bruk av betalainer i industrien er deres ustabilitet overfor disse miljøfaktorene.

Innkapslings- og adsorpsjonsteknikker er lovende alternativer for å overvinne disse begrensningene og forbedre stabiliteten til bioaktive forbindelser. (7)

Faktorer som forbedrer stabiliteten til betalain inkluderer askorbinsyre, isoaskorbinsyre, chelateringsmidler som sitronsyre og EDTA. β-cyklodekstrin og glukoseoksidase kan også være effektive ved å absorbere fritt vann og fjerne oppløst oksygen. (12)

Også genererte betaninderivater kan ha sterk innflytelse på bioaktiviteten til B. vulgaris-produkter og kan brukes til ulike matapplikasjoner med nye helsefremmende potensialer og fargestoffer. (12)

Studier viste en lavere absorpsjonsrate, på grunn av lavere epiteltransport, av betalainer fra rødbeter sammenlignet med betalainer fra andre kilder, som kaktuspærefrukt. Et nylig arbeid tyder på at lavere absorpsjonsrater er forårsaket av forskjeller i matmatrisen. Dette tyder på at biotilgjengeligheten av betanin kan være lavere etter forbruk av rødbeter sammenlignet med andre kilder til betanin. (3)

Selv om betalainer har bevis for biologisk effekt in vivo, ser de ut til å ha en svært lav biotilgjengelighet generelt, noe som kan påvirke det terapeutiske potensialet. Det er derfor viktig å vurdere at interaksjonene mellom stoffene som utgjør den naturlige matrisen kan påvirke biotilgjengeligheten til betalainer fra rødbeter. (7)

En in vitro-studie med Caco-2-celler viste at indicaxanthin og betanin absorberes gjennom tarmepitelet, men på en annen måte. Mens indicaxanthin følger en rute uten å være avhengig av membrantransportører, er betanin begrenset til dem, noe som reduserer absorpsjonen. Indicaxanthins absorpsjon er mer effektiv, og biotilgjengeligheten er høyere. Absorpsjonen av indicaxanthin ble ikke påvirket av matmatrisen sammenlignet med betanin. (7)

En studie på frivillige viste at betalainer toppet seg i plasma etter den første uken med inntak av fermentert rødbetjuice og i urin etter den andre uken med juiceinntak. Dette kan tyde på at betalainer muligens gjennomgår en sekvensiell biotransformasjon. (7)

En annen studie observerte at en stor andel av betacyaniner fra rødbeter gjennomgikk fragmentering, inkludert deglukosidering og dekarboksylering, i mage-tarmkanalen. Videre ser det ut til at forskjellige tarmbakterier er involvert i tarmtransformasjonen, og det kan derfor være en stor individuell variasjon. (7)

In vivo- og in vitro-bevis viser at betalainer kan redusere betennelse. Ettersom de lykkes med å målrette ulike veier i den inflammatoriske prosessen, har de potensial i behandling av ulike sykdommer knyttet til inflammatoriske patofysiologier, som IBS.

Basert på de innsamlede dataene ser det ut til at rødbeter er en helsefremmende matvare med en rekke gunstige effekter. Selv om dataene er lovende, må vi fortsatt utforske effekten av rødbeter på kroniske inflammatoriske sykdommer som IBS, leddgikt osv. via store kliniske studier. Likevel indikerer de innsamlede dataene sterkt at rødbettilskudd er et økonomisk, kraftig og naturlig kostholdsintervensjon i en klinisk setting.

Når det gjelder biotilgjengelighet, virker det avgjørende å lage et innkapslet produkt for tilskudd under en kritisk observert produksjonsprosess, spesielt med tanke på den tilførte varmen under produksjonen. Det virker også svært viktig å evaluere faktorer som kan påvirke absorpsjonen på en positiv eller negativ måte, og forsøke å ekskludere eller legge til dem i tilskuddsprosessen.

Hvis produktet tilberedes på riktig måte under strenge forhold og administreres til pasienten på en skikkelig måte, ser jeg en stor mulighet i betalain-tilskudd i en klinisk setting, noe som kan påvirke og påvirke moderne medisin på en bærekraftig måte, ettersom vi kan behandle årsaken til sykdommen, ikke bare symptomene, og også forhindre den på en økonomisk og absolutt lavrisiko måte.

Rødbete inneholder også FODMAP-er, som kan forsterke symptomene i noen IBS-undergrupper, men det er tvilsomt om mengden i et rødbeteekstrakt har noen effekt på IBS-symptomer. Det kan imidlertid være nyttig å evaluere potensialet til tilleggstilskudd for å lette fordøyelsen og forbedre absorpsjonen av de bioaktive forbindelsene.

Videre kan det være et potensielt felt i å forebygge psykiske lidelser eller redusere symptomene.

Hovedårsaken til det høye potensialet i tilskudd av rødbeter er mangelen på medisiner for å behandle og forebygge kroniske betennelseslidelser på en vellykket måte. Så langt finnes det ingen eller bare få muligheter for å behandle den underliggende årsaken eller mekanismene bak disse sykdommene. Vanligvis avhenger behandlingen av å redusere symptomene på en mer eller mindre effektiv måte.

Ettersom forekomsten av psykiske lidelser og andre betennelseslidelser som IBS fortsetter å øke, og så langt fører til en økt interesse for bærekraftig og naturlig ernæring og medisin, ser det ut til å være det perfekte tidspunktet å komme opp med lovende løsninger for de medisinske behovene til en viss prosentandel av den menneskelige befolkningen.