Powszechnie wiadomo również, że mikrobiota jelitowa odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu zdrowia człowieka. Mikrobiota jelitowa ma bardzo istotny wpływ na regulację układu metabolicznego i odpornościowego (Wang i in.). Zrozumienie tego faktu pozwala szybko dostrzec, jak ważny jest zrównoważony skład naszej mikrobioty jelitowej. Mówiąc o mikrobiocie jelitowej, należy uwzględnić czynniki wewnętrzne i zewnętrzne kształtujące jej właściwości. Szczególnie silny wpływ na mikrobiotę jelitową mają czynniki środowiskowe, takie jak dieta, stan zdrowia i styl życia. Wiadomo, że zmiany w diecie i jej skład szybko modulują funkcje metaboliczne bakterii jelitowych (Wang i in.).

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

Czerwony burak (Beta vulgaris L.) jest bogaty w związki fitochemiczne, takie jak błonnik, polifenole i betalainy. Główną betalainą czerwonego buraka 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 czerwonego buraka reguluje metabolizm mikrobioty jelitowej i produkcję SCFA. Ponieważ zwłaszcza bakterie takie jak Bifidobacterium i Bacteroides wytwarzają specyficzne enzymy metabolizujące betalainy, reakcja na czerwonego buraka może zależeć od enterotypu jelitowego. (Ko i in.)

Enterotypy definiuje się na podstawie różnych skupisk 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. Po raz kolejny pokazuje to, jak ważne jest spersonalizowane żywienie — zarówno u osób zdrowych, 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 poziomy 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 ocenę wpływu buraka ćwikłowego na mikrobiotę jelitową.

Wang i wsp. zbadali zmiany w mikrobiocie jelitowej zdrowych ludzi w 2022 roku, po 14-dniowym okresie spożywania buraka ćwikłowego. Zrekrutowano 18 zdrowych uczestników (13 kobiet i 5 mężczyzn). Dwa tygodnie przed rozpoczęciem badania poproszono uczestników o unikanie spożywania produktów 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) 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. munciniphila (której obecność jest odwrotnie związana z otyłością, stanem zapalnym i zaburzeniami metabolicznymi) oraz spadek liczebności B. fragilis (potencjalnie enterotoksygennej bakterii mogącej powodować biegunkę zapalną).

Zaobserwowano również zwiększoną produkcję całkowitej puli SCFA, zwłaszcza kwasu (izo)masłowego w kale. Surono i wsp. zbadali wpływ buraka ćwikłowego na mikrobiotę jelitową osób z prediabetyczną postacią zaburzeń metabolizmu węglowodanów w Indonezji podczas redukcji masy ciała. Przeprowadzono randomizowane, podwójnie zaślepione badanie krzyżowe 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 taro + 50% mąki pszennej

2.) te produkty + probiotyk L. plantarum

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

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

Ko i wsp. zbadali wpływ sproszkowanego buraka ćwikłowego (RP) i betaniny na podstawie enterotypu. W tym celu wykorzystali model trawienia żołądkowo-jelitowego i fermentacji kału. Do analizy enterotypów zrekrutowano 30 zdrowych uczestników z Korei (17 mężczyzn i 13 kobiet). Uczestników podzielono na podgrupy z dominującym enterotypem:

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

Każdy enterotyp (z fermentacją RP/BP lub bez niej) wykazywał odmienną aktywność metaboliczną związaną z produkcją SCFA. Największy wzrost produkcji SCFA stwierdzono w próbce S3-Bifidobacterium, natomiast w próbce S2-Prevotella odnotowano mniejszą zmianę stężenia SCFA. Wyniki tego badania wskazują, że RP i BP wywołują w mikrobiocie jelitowej oraz w produkcji SCFA odpowiedzi swoiste dla enterotypu.

Adekolurejo i wsp. przeprowadzili badanie dotyczące problemu zaburzeń mikrobioty związanych z odsadzeniem. Po 28-dniowym okresie odsadzenia 48 prosiąt losowo przydzielono na 14 dni do jednej z czterech diet. 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 2% (20 g/kg) i 4% (40 g/kg) sproszkowanego całego buraka ćwikłowego.

Wyniki wykazały potencjał buraka do modulowania mikrobioty jelitowej (u odsadzonych świń) poprzez zwiększanie bogactwa gatunkowego i poprawę metabolizmu lipidów.

Calvani i wsp. odkryli korzystny wpływ spożywania soku z buraka na mikrobiotę jelitową dorosłych osób z długotrwałymi objawami COVID-19. W badaniu uczestniczyło 25 osób (15 w grupie soku i 10 w grupie placebo). Po dwutygodniowej suplementacji u uczestników spożywających sok z buraka stwierdzono większą liczebność bakterii o dobrze znanym 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 krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). Wykazano również, że ludzką mikrobiotę 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 liczne ograniczenia, ponieważ wszystkie obejmowały niewielką liczbę uczestników i obserwowano w nich jedynie krótkoterminowe wyniki.

Badania wykazały potencjał spożywania buraka ćwikłowego poprzez zwiększenie produkcji SCFA oraz korzystną modulację mikrobioty jelitowej. Oba te mechanizmy mogą prowadzić do różnorodnych korzyści zdrowotnych i pomagać zapobiegać chorobom zapalnym, takim jak nieswoiste zapalenie jelit i zespół jelita drażliwego, a także depresji, cukrzycy i wielu różnym zaburzeniom metabolicznym. Dalsze badania powinny ocenić długoterminowy wpływ buraka ćwikłowego na mikrobiotę jelitową (zwłaszcza na różne enterotypy) oraz konsekwencje fizjologiczne dla jelit i organizmu gospodarza.