Jest również powszechnie wiadomo, że mikrobiota jelitowa odgrywa kluczową rolę w zdrowiu człowieka. Mikrobiota jelitowa ma bardzo silny wpływ na regulację układu metabolicznego i odpornościowego. (Wang i in.) Gdy pomyślimy o tym fakcie, szybko zrozumiemy, jak ważna jest zrównoważona kompozycja naszej mikrobioty jelitowej. A mówiąc o mikrobiocie jelitowej, musimy znać wewnętrzne i zewnętrzne czynniki kształtujące nasze cechy mikrobiologiczne. Szczególnie czynniki środowiskowe, takie jak dieta, stan zdrowia i styl życia, mają silny wpływ na mikrobiotę jelitową. Zmiany i skład naszej diety są znane z tego, że szybko modulują funkcje metaboliczne naszych bakterii jelitowych. (Wang i in.)

Dysbioza mikrobioty jelitowej często objawia się zmniejszoną różnorodnością i bogactwem bakterii oraz zaburzonym równowagą składu między gatunkami komensalnymi a potencjalnie patogennymi. Dysbioza jest powiązana z zaburzeniami zależnymi od enterobakterii, takimi jak reakcje alergiczne, depresja, nadciśnienie, cukrzyca oraz zapalne choroby jelit. (Wang i in.)

Czerwona burak ćwikłowy (Beta vulgaris L.) jest bogata w fitochemikalia, takie jak błonnik, polifenole i betalainy. Główną betalainą w czerwonym buraku jest betanina, betacyjanina. Mikrobiota jelitowa produkuje enzymy takie jak ß-glukozydazy i glikozydazy hydrolazy, które mogą metabolizować fitochemikalia do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). Spożywanie czerwonego buraka wykazano, że reguluje metabolizm mikrobioty jelitowej oraz produkcję SCFA. Ponieważ zwłaszcza bakterie takie jak Bifidobacterium i Bacteroides produkują specyficzne enzymy do metabolizowania betalain, odpowiedź na czerwony burak może zależeć od enterotypu jelitowego. (Ko i in.)

Enterotypy są definiowane przez różne klastry mikrobioty jelitowej człowieka. Są one kategoryzowane na podstawie podstawowych bakterii, takich jak Bifidobacterium, Faecalibacterium, Bacteroides itd. Najnowsze badania sugerują, że osoby mogą wykazywać różne reakcje metaboliczne na tę samą dietę, ze względu na inny enterotyp. Pokazuje to ponownie, jak ważna jest spersonalizowana dieta zarówno u zdrowych osób, jak i w warunkach terapeutycznych. (Ko i in.)

Wiadomo, że mikrobiota jelitowa ma ogromny wpływ na komunikację między przewodem pokarmowym a ośrodkowym układem nerwowym poprzez biochemiczne metabolity, takie jak serotonina, krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) i tryptofan. Obniżone poziomy SCFA zaobserwowano u osób z depresją (Verma i in.). Istniejące badania sugerują również, że mikrobiota jelitowa może wpływać na oś podwzgórze-przysadka-nadnercza (oś HPA). Oś HPA koordynuje adaptacyjną odpowiedź na stres, a jej zaburzone funkcjonowanie wydaje się prowadzić do zaburzeń lękowych i depresyjnych, często związanych z podwyższonym poziomem kortyzolu i mediatorów zapalnych (Simpson i in.).

W ostatnich latach przeprowadzono kilka badań mających na celu zbadanie wpływu czerwonego buraka na mikrobiotę jelitową.

Wang i in. badali w 2022 roku zmiany mikrobioty jelitowej po 14-dniowym okresie spożywania czerwonego buraka u zdrowych osób. Rekrutowano 18 zdrowych uczestników (13 kobiet, 5 mężczyzn). Na dwa tygodnie przed rozpoczęciem badania uczestnicy zostali poproszeni o unikanie spożywania pokarmów zawierających betalainy. W trakcie 14-dniowej interwencji uczestnicy codziennie spożywali 30 ml koncentratu z buraka. Próbki kału pobierano na początku badania (BL), po 3 dniach (D3) oraz po 14 dniach (D14). Pomiary antropometryczne wykonano podczas pierwszej wizyty. Badanie nie wykazało istotnych zmian w alfa- i beta-różnorodności między próbkami BSL, D3 i D14. Zaobserwowano jednak wyraźne zmiany w obfitości wybranych taksonów (np. Romboutsia i Bacteroidales) oraz wzrost populacji A. munciniphila (odwrotnie związanej z otyłością, stanem zapalnym i zaburzeniami metabolicznymi) oraz spadek populacji B. fragilis (potencjalnie enterotoksycznej, prowadzącej do zapalnej biegunki).

Zaobserwowano również zwiększoną produkcję całkowitych SCFA, zwłaszcza kwasu (izo)masłowego w kale. Surono i in. badali wpływ czerwonego buraka na mikrobiotę jelitową osób przedcukrzycowych z Indonezji podczas utraty masy ciała. Przeprowadzono randomizowane, podwójnie zaślepione badanie krzyżowe z udziałem 15 (6 mężczyzn, 9 kobiet) ochotników przedcukrzycowych (na czczo glukoza we krwi 100–125 mg/dL; losowa glukoza 140–199 mg/dL; BMI 25–27 kg/m2).

Uczestnicy otrzymywali:

1.) 50% mąki z taro + 50% mąki pszennej

2.) te produkty + probiotyk L. plantarum

3.) produkty z punktu 1.) z adsorbowanym burakiem przez okres 2 tygodni z 2-tygodniowym okresem przerwy pomiędzy interwencjami. Próbki kału i krwi pobierano przed i po dwutygodniowych interwencjach dla każdego rodzaju leczenia. Całkowity czas trwania badania wyniósł 14 tygodni.

Wyniki wykazały dużą zmienność indywidualną w odpowiedzi mikrobioty jelitowej. Ostatecznie uczestników można było podzielić na osoby z bardziej odporną mikrobiotą oraz te, których mikrobiota była bardziej podatna na zmiany żywieniowe.

Ko i in. badali wpływ proszku z czerwonego buraka (RP) i produkcji betaniny w zależności od enterotypu. W tym celu zastosowali model trawienia przewodu pokarmowego i fermentacji kału. Do analizy enterotypów zrekrutowano 30 zdrowych koreańskich uczestników (17 mężczyzn i 13 kobiet). Uczestników podzielono na podgrupy z dominującym enterotypem:

Phocaicole, Prevotella i Bifidobacterium. Próbki kału pobrano od jednego reprezentatywnego uczestnika z każdej podgrupy i poddano fermentacji z proszkiem z czerwonego buraka lub pigmentem betaniny. Wpływ RP i BP jako prebiotyków na mikrobiotę jelitową zależał od enterotypu trzech wybranych osób. Tylko w próbce S3-Bifidobacterium wykryto istotną zmianę w bogactwie taksonów mikrobiologicznych. Klaster S3-Bifidobacterium wykazał również inny trend zmian mikrobioty jelitowej w porównaniu z pozostałymi próbkami.

Każdy enterotyp (z i bez fermentacji RP/BP) wykazywał inną aktywność metaboliczną związaną z produkcją SCFA. Największy wzrost produkcji SCFA zaobserwowano w próbce S3-Bifidobacterium, podczas gdy próbka S2-Prevotella wykazała mniejszą zmianę w SCFA. Wyniki tego badania wskazują, że RP i BP wywołują odpowiedzi specyficzne dla enterotypu w mikrobiocie jelitowej i produkcji SCFA.

Adekolurejo i in. przeprowadzili badanie dotyczące problemu zaburzeń mikrobioty spowodowanych odsadzeniem. 48 prosiąt losowo przydzielono do jednej z czterech diet na 14 dni, po 28-dniowym okresie odsadzania. Była to dieta kontrolna (con), jedna z dodatkiem 300 mg/kg tlenku cynku (ZNO) oraz dwie różne diety zawierające czerwony burak. RB2 i RB4 uzyskano przez dodanie 2% (20 g/kg) i 4% (40 g/kg) sproszkowanego całego czerwonego buraka do diety bazowej.

Wyniki wykazały potencjał buraka do modulowania mikrobioty jelitowej (odsadzonych prosiąt) poprzez zwiększenie bogactwa gatunkowego i poprawę metabolizmu lipidów.

Calvani i in. odkryli korzystne efekty spożywania soku z buraka na mikrobiotę jelitową u dorosłych z długotrwałym COVID. W badaniu wzięło udział 25 uczestników (15 sok, 10 placebo). Po dwutygodniowej suplementacji osoby spożywające sok z buraka miały większą obfitość bakterii o dobrze znanych korzystnych efektach w porównaniu z grupą placebo.

Wiele badań miało na celu zbadanie wpływu czerwonego buraka na naszą mikrobiotę jelitową, a w konsekwencji na nasze zdrowie. Ogólnie rzecz biorąc, nie wykazano istotnych zmian w różnorodności alfa i beta. Jednak odkryto znaczące zmiany w konkretnych taksonach oraz wzrost produkcji krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). Wykazano również, że ludzka mikrobiota może być podzielona na różne enterotypy, które wydają się reagować bardziej lub mniej wrażliwie na spożycie czerwonego buraka. Największy wzrost produkcji SCFA po spożyciu czerwonego buraka zaobserwowano w enterotypie Bifidobacterium, który wydawał się być najbardziej wrażliwy na spożycie czerwonego buraka. Niestety badania mają wiele ograniczeń, ponieważ wszystkie obejmowały niewielką liczbę uczestników i obserwowały jedynie krótkoterminowe efekty.

Badania wykazały potencjał spożycia czerwonego buraka poprzez zwiększenie produkcji SCFA oraz korzystną modulację mikrobioty jelitowej. Oba te czynniki mogą prowadzić do różnych korzyści zdrowotnych i mogą zapobiegać wielu chorobom zapalnym, takim jak zapalne choroby jelit i zespół jelita drażliwego, a także depresji, cukrzycy oraz wielu różnym zaburzeniom metabolicznym. Konieczne są dalsze badania nad długoterminowymi efektami czerwonego buraka na mikrobiotę jelitową (szczególnie na różne enterotypy) oraz nad fizjologicznymi konsekwencjami dla jelit i organizmu gospodarza.