Powszechnie wiadomo również, że mikrobiota jelitowa odgrywa kluczową rolę w zdrowiu człowieka. Ma ona bardzo duże znaczenie w regulacji układu metabolicznego i odpornościowego. (Wang et al.) Gdy weźmiemy pod uwagę ten fakt, szybko zrozumiemy, jak ważny jest zrównoważony skład naszej mikrobioty jelitowej. Mówiąc o mikrobiocie jelitowej, musimy uwzględnić czynniki wewnętrzne i zewnętrzne kształtujące jej cechy. Szczególnie czynniki środowiskowe, takie jak dieta, stan zdrowia i styl życia, mają silny wpływ na mikrobiotę jelitową. Wiadomo, że zmiany w diecie i jej składzie szybko modyfikują funkcje metaboliczne bakterii jelitowych. (Wang et al.)

Dysbioza mikrobioty jelitowej często wiąże się ze zmniejszeniem bogactwa i różnorodności bakterii, a także z zaburzeniem równowagi składu między gatunkami komensalnymi a potencjalnie patogennymi. Dysbioza jest powiązana z zaburzeniami zależnymi od enterobakterii, takimi jak reakcje alergiczne, depresja, nadciśnienie tętnicze, cukrzyca i nieswoiste choroby zapalne jelit. (Wang i in.)

Burak ćwikłowy (Beta vulgaris L.) jest bogaty w związki fitochemiczne, takie jak błonnik, polifenole i betalainy. Główną betalainą buraka ćwikłowego jest betanina, należąca do betacyjanin. Mikrobiota jelitowa wytwarza enzymy, takie jak ß-glukozydazy i hydrolazy glikozydowe, które mogą metabolizować związki fitochemiczne do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). Wykazano, że spożywanie buraka ćwikłowego reguluje metabolizm mikrobioty jelitowej oraz produkcję SCFA. Ponieważ bakterie takie jak Bifidobacterium i Bacteroides wytwarzają specyficzne enzymy metabolizujące betalainy, reakcja na buraka ćwikłowego może zależeć od enterotypu jelitowego. (Ko i in.)

Enterotypy definiuje się jako różne skupiska mikrobioty jelitowej człowieka. Klasyfikuje się je na podstawie kluczowych bakterii, takich jak Bifidobacterium, Faecalibacterium, Bacteroides itd. Najnowsze badania sugerują, że poszczególne osoby mogą wykazywać różne reakcje metaboliczne na tę samą dietę ze względu na odmienny enterotyp. To ponownie pokazuje, jak ważne jest spersonalizowane żywienie — zarówno u zdrowych osób, jak i w warunkach terapeutycznych. (Ko i in.)

Powszechnie wiadomo, że mikrobiota jelitowa ma ogromny wpływ na komunikację między przewodem pokarmowym a ośrodkowym układem nerwowym za pośrednictwem metabolitów biochemicznych, takich jak serotonina, krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) i tryptofan. U osób z depresją zaobserwowano niższe stężenie SCFA (Verma i in.). Dostępna literatura sugeruje również, że mikrobiota jelitowa może wpływać na oś podwzgórze–przysadka–nadnercza (HPA). Oś HPA koordynuje adaptacyjną reakcję na stres, a jej zaburzone funkcjonowanie wydaje się prowadzić do zaburzeń lękowych i depresyjnych, często związanych z podwyższonym poziomem kortyzolu i mediatorów stanu zapalnego (Simpson i in.).

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

Wang i in. zbadali w 2022 roku zmiany w mikrobiocie jelitowej zdrowych osób po 14-dniowym okresie spożywania buraka ćwikłowego. Zrekrutowano 18 zdrowych uczestników (13 kobiet i 5 mężczyzn). Na dwa tygodnie przed rozpoczęciem badania uczestnicy zostali poproszeni o unikanie spożywania produktów zawierających betalainy. W trakcie 14-dniowej interwencji uczestnicy codziennie spożywali 30 ml koncentratu z buraka. Próbki kału pobrano na początku badania (BL), po 3 dniach (D3) i po 14 dniach (D14). Podczas pierwszej wizyty wykonano pomiary antropometryczne. Badanie nie wykazało istotnych zmian w różnorodności alfa i beta między próbkami BSL, D3 i D14. Zaobserwowano jednak wyraźne zmiany w liczebności określonych taksonów (np. Romboutsia i Bacteroidales), a także wzrost liczebności A. muciniphila (której obecność jest odwrotnie związana z otyłością, stanem zapalnym i zaburzeniami metabolicznymi) oraz spadek liczebności B. fragilis (potencjalnie enterotoksycznej bakterii, która może prowadzić do biegunki zapalnej).

Zaobserwowano również zwiększoną produkcję całkowitej ilości krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), zwłaszcza kwasu (izo)masłowego, w kale. Surono i in. zbadali wpływ buraka ćwikłowego na mikrobiotę jelitową indonezyjskich osób ze stanem przedcukrzycowym podczas redukcji masy ciała. Przeprowadzono randomizowane badanie metodą podwójnie ślepej próby w układzie krzyżowym z udziałem 15 ochotników (6 mężczyzn i 9 kobiet) ze stanem przedcukrzycowym (stężenie glukozy na czczo 100–125 mg/dl; przygodne stężenie glukozy we krwi 140–199 mg/dl; BMI 25–27 kg/m2).

Uczestnikom podawano:

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

2.) te produkty + probiotyk L. plantarum

3.) produkty z punktu 1.) z dodatkiem buraka ćwikłowego przez okres 2 tygodni, z 2-tygodniowym okresem wymywania pomiędzy interwencjami. Próbki kału i krwi pobierano przed każdą 2-tygodniową interwencją i po jej zakończeniu. Całkowity czas trwania badania wynosił 14 tygodni.

Wyniki wykazały dużą zmienność międzyosobniczą w odpowiedzi mikrobioty jelitowej. Ostatecznie uczestników można było podzielić na osoby z bardziej odporną mikrobiotą oraz osoby z mikrobiotą bardziej podatną na zmiany żywieniowe.

Ko i in. zbadali wpływ sproszkowanego buraka ćwikłowego (RP) oraz betaniny na podstawie enterotypu. W tym celu wykorzystali model trawienia w przewodzie pokarmowym i fermentacji kału. Do analizy enterotypów zrekrutowano 30 zdrowych uczestników z Korei (17 mężczyzn i 13 kobiet). Uczestników podzielono na podgrupy według dominującego enterotypu:

Phocaeicola, Prevotella i Bifidobacterium. Kał pobrano od jednego reprezentatywnego uczestnika z każdej podgrupy i poddano fermentacji z dodatkiem sproszkowanego buraka ćwikłowego lub barwnika betaninowego. Wpływ RP i BP jako prebiotyków na mikrobiotę jelitową zależał od enterotypu 3 wybranych osób. Istotną zmianę w bogactwie taksonów mikrobiologicznych wykryto wyłącznie w próbce S3-Bifidobacterium. Klaster S3-Bifidobacterium wykazał również odmienny trend zmian mikrobioty jelitowej w porównaniu z pozostałymi próbkami.

Każdy enterotyp (z fermentacją RP/BP i bez niej) wykazywał odmienną aktywność metaboliczną związaną z produkcją SCFA. Największy wzrost produkcji SCFA stwierdzono w próbce S3-Bifidobacterium, natomiast w próbce S2-Prevotella zmiana poziomu SCFA była mniejsza. Wyniki tego badania wskazują, że RP i BP wywołują swoiste dla enterotypu reakcje mikrobioty jelitowej i produkcji SCFA.

Adekolurejo i in. przeprowadzili badanie dotyczące problemu zaburzeń mikrobioty związanych z odsadzeniem. Po 28-dniowym okresie odsadzenia 48 prosiąt losowo przydzielono do jednej z czterech diet na 14 dni. Zastosowano podstawową dietę kontrolną (con), dietę z dodatkiem 300 mg/kg tlenku cynku (ZNO) oraz dwie różne diety zawierające buraka ćwikłowego. RB2 i RB4 uzyskano przez dodanie do podstawowej diety odpowiednio 2% (20 g/kg) i 4% (40 g/kg) zmielonego, całego buraka ćwikłowego.

Wyniki wykazały potencjał buraka ćwikłowego w modulowaniu mikrobioty jelitowej (odsadzonych świń) poprzez zwiększanie bogactwa gatunkowego i wspieranie metabolizmu lipidów.

Calvani i in. odkryli korzystny wpływ spożywania soku z buraka na mikrobiotę jelitową dorosłych osób z przewlekłymi objawami COVID-19. W badaniu uczestniczyło 25 osób (15 otrzymywało sok, a 10 placebo). Po dwóch tygodniach suplementacji u uczestników spożywających sok z buraka stwierdzono większą liczebność bakterii o dobrze poznanym korzystnym działaniu w porównaniu z grupą placebo.

Kilka badań miało na celu zbadanie wpływu buraka ćwikłowego na naszą mikrobiotę jelitową, a w konsekwencji na nasze zdrowie. Ogólnie rzecz biorąc, nie wykazały one istotnych zmian w różnorodności alfa i beta. Zaobserwowano jednak istotne zmiany w obrębie określonych taksonów, a także zwiększenie produkcji SCFA. Wykazano również, że mikrobiotę człowieka można podzielić na różne enterotypy, które wydają się mniej lub bardziej wrażliwe na spożywanie buraka ćwikłowego. Największy wzrost produkcji SCFA po spożyciu buraka ćwikłowego zaobserwowano w enterotypie Bifidobacterium, który wydawał się najbardziej wrażliwy na jego spożycie. Niestety badania te mają wiele ograniczeń, ponieważ wszystkie obejmowały niewielką liczbę uczestników i obserwowano w nich jedynie krótkoterminowe rezultaty.

Badania wykazały potencjał spożywania czerwonych buraków poprzez zwiększenie produkcji SCFA i korzystną modulację mikrobioty jelitowej. Oba te mechanizmy mogą przynosić różnorodne korzyści zdrowotne oraz potencjalnie zapobiegać chorobom zapalnym, takim jak nieswoiste choroby zapalne jelit i zespół jelita drażliwego, a także depresji, cukrzycy i wielu różnym zaburzeniom metabolicznym. Dalsze badania powinny ocenić długoterminowy wpływ czerwonych buraków na mikrobiotę jelitową (zwłaszcza na różne enterotypy) oraz konsekwencje fizjologiczne dla jelit i organizmu gospodarza.