Rădăcina de sfeclă roșie Beta vulgaris rubra a atras în ultima vreme multă atenție ca aliment benefic pentru sănătate. Este bine cunoscută pentru efectele sale puternice antioxidante, antiinflamatoare și de protecție vasculară, demonstrate clar prin mai multe studii in vitro și in vivo efectuate pe oameni și animale.

În special ca abordare nutrițională pentru gestionarea bolilor cardiovasculare și a cancerului, sfecla roșie devine tot mai populară. În studiile pe oameni, suplimentarea cu sfeclă roșie a redus tensiunea arterială, a atenuat inflamația, a prevenit stresul oxidativ, a păstrat funcția endotelială și a restabilit hemodinamica cerebrovasculară. În plus, mai multe studii au stabilit că suplimentarea cu sfeclă roșie este eficientă pentru îmbunătățirea performanței atletice. (1)

În special reducerea inflamației ar putea reprezenta o oportunitate majoră de extindere a utilizării sfeclei roșii în domeniile prevenirii și modulării.

Acest articol explică efectele benefice ale sfeclei roșii asupra organismului uman și potențialul incredibil pe care l-ar putea avea în cazul mai multor boli cauzate de inflamația cronică.

2.1 Compuși potențial bioactivi

Efectele benefice asupra sănătății ale sfeclei comune sunt atribuite în mare parte compușilor săi bioactivi.

În special conținutului său ridicat de nitrați anorganici. Nitratul în sine nu este considerat a media o funcție fiziologică specifică; efectele benefice sunt mai degrabă asociate cu reducerea sa la oxid nitric (NO). Reducerea la nitrit are loc după absorbție și intrarea în ciclul entero-salivar; presupunem că 25% dintre nitrați intră în acest ciclu. Bacteriile salivare reduc nitratul salivar la NO. Totuși, nitritul salivar este reabsorbit în circulație prin stomac, unde este metabolizat la NO. (1)

Sfecla roșie este una dintre puținele legume care conțin un grup de pigmenți foarte bioactivi, cunoscuți sub denumirea de betalaini. Numeroase studii au raportat o capacitate antioxidantă și antiinflamatoare ridicată în modele in vitro și în modele animale in vivo, stârnind interesul pentru o posibilă utilizare a sfeclei roșii în afecțiuni clinice caracterizate prin stres oxidativ și inflamație cronică (în BII/SII, astm, sindrom de oboseală cronică, boli hepatice, artrită, boala Alzheimer, boala Parkinson, boli cardiovasculare, diabet zaharat, boală cronică de rinichi)

Betalainele pot fi împărțite în betacianine, precum betanina și izobetanina, și betaxantine, precum vulgaxantina I și II și indicaxantina. (1)

În plus, sfecla comună conține anumite cantități de carotenoizi, acid ascorbic și compuși fenolici, precum flavonoide, acizi fenolici și amide fenolice. (1)

2.2. Beneficiile betalainelor

În modelele in vitro, betalainelor le-a fost atribuită o reducere semnificativă a moleculelor inflamatorii, precum ciclooxigenaza-2 (COX-2), sintaza inductibilă a oxidului nitric (iNOS) și citokinele inflamatorii IL-6 și IL-8. (7)

Modelele in vivo au evidențiat o reducere a apoptozei cerebrale la persoanele care au urmat o dietă bogată în grăsimi, după patru săptămâni de tratament oral cu indicaxantină. Acest efect poate fi explicat prin reducerea expresiei genelor proapoptotice și creșterea expresiei genelor antiapoptotice, prin reducerea neuroinflamației datorată scăderii expresiei genelor și proteinelor proinflamatorii și prin diminuarea stresului oxidativ prin reducerea speciilor reactive de oxigen (ROS) și a speciilor reactive de azot.

În ansamblu, betalainelor, în special betaninei și indicaxantinei, le sunt atribuite efecte antioxidante și antiinflamatorii puternice, vizând mecanisme-cheie precum reducerea ROS, suprimarea citokinelor proinflamatorii și modularea căilor asociate apoptozei. (7)

2.3 Structura chimică a compușilor din sfeclă

Capacitatea betaninei de a combate radicalii liberi este explicată prin structura sa chimică, care conține grupări hidroxil și legături nesaturate în inelul benzenic. Betanina previne deteriorarea oxidativă a proteinelor prin inhibarea nitrării aminoacidului tirozină. (7)

3.1 Antioxidant

S-a demonstrat că sfecla este un aliment funcțional cu funcție biologică antioxidantă, datorită betalainelor (betaninei) și altor compuși fenolici. Capacitatea betaninei de a neutraliza radicalii liberi este explicată prin structura sa chimică (7)

Studiile demonstrează că sfecla roșie este o sursă remarcabilă de antioxidanți, care protejează semnificativ componentele celulare împotriva oxidării in vitro și, mai important, și in vivo. (1)

3.2 Antiinflamator

Datele mai multor studii demonstrează, în modele in vivo, că colorantul bogat în betalaină, obținut din Beta vulgaris, reduce producția mediatorilor inflamatori TNF-a și IL-1ß. Betalainele limitează, de asemenea, efectele lipopolizaharidei asupra macrofagelor derivate din măduva osoasă. LPS activează NF-kB și crește nivelurile de IL-1ß și TNF-a. (7)

În concluzie, betalainele din sfecla roșie, în special betanina, pot reduce inflamația prin inhibarea căii de semnalizare NF-kB și prin reducerea ROS prin activarea căii factorului nuclear eritroid 2 asociat (Nrf2)/elementului de răspuns antioxidant (ARE). (8)

Pietrzkowski et al. au arătat în studiul lor că capsulele orale bogate în betalaină, administrate într-un context terapeutic, reduc durerea și inflamația la pacienții cu osteoartrită. După o perioadă de peste 10 zile și suplimentarea zilnică cu cel puțin 35 mg de două ori pe zi, pacienții au prezentat niveluri serice mai scăzute de interleukină-6 (IL-6), factor de necroză tumorală alfa (TNF-a) și o inhibare semnificativă a activității a două chemokine: oncogena alfa reglată (GRO-alfa) și chemokina exprimată și secretată de limfocitele T normale la activare (RANTES). (9)

Capacitatea antiinflamatoare a sfeclei roșii pare, de asemenea, să îmbunătățească vasodilatația dependentă și independentă de endoteliu la nivelul antebrațului pacienților cu sindrom Raynaud. (11)

3.3 Microbiomul intestinal

Calvani et al. au arătat că ingestia de suc de sfeclă roșie a dus la o abundență mai mare a bacteriilor cu efecte benefice bine cunoscute, inclusiv Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae și Turicibacter, comparativ cu placebo. De asemenea, au evidențiat niveluri semnificativ mai ridicate de nicotinat și trimetilamină în materiile fecale. (6)

4.1 Sindromul intestinului iritabil (SII)

SII este o tulburare funcțională a sistemului gastrointestinal, cauzată de alterarea căilor de comunicare intestin-creier. 

Posibilele mecanisme ale disfuncției intestin-creier sugerează că, în unele subgrupuri, o tulburare intestinală primară ar putea fi cauza de bază. 

Mecanismele subiacente care ar putea duce la sindromul intestinului iritabil includ factori genetici, modificări postinfecțioase, infecții cronice și dezechilibre ale microbiotei intestinale. Dezechilibrul microbiomului intestinal duce adesea la inflamație mucoasă de grad redus, activare imună și permeabilitate intestinală alterată. Anomaliile metabolismului serotoninei și modificările funcției cerebrale pot fi factori primari sau secundari. (4)

Alte dovezi implică, de asemenea, inflamația intestinală, răspunsul citokinic și microbiomul intestinal, care afectează mai întâi intestinul și apoi duc la modificări cerebrale în SII.(4)

Totuși, unele studii au arătat și că factorii psihosociali, precum abuzul în copilărie și tulburarea de stres posttraumatic, sunt asociați cu dezvoltarea SII la vârsta adultă. Se știe că stresul crește activarea imună prin intermediul citokinelor proinflamatorii și al NF-kB. 

De asemenea, se știe că ambii factori psihosociali promovează un fenotip proinflamator prin sensibilizarea sistemelor factorului de eliberare a corticotropinei și dereglarea axei HPA. O axă HPA hiperreactivă ar putea contribui, de asemenea, la hipersensibilitatea viscerală, întâlnită frecvent la pacienții cu SII. (5)

Tulburările de anxietate și de dispoziție sunt, de asemenea, factori de risc bine stabiliți pentru dezvoltarea SII postinfecțios, prezentând un risc similar celui asociat unui episod sever de gastroenterită infecțioasă. Cercetările ulterioare asupra tulburărilor de dispoziție au evidențiat persistența inflamației sistemice și a neuroinflamației. 

Studiile de imagistică prin rezonanță magnetică funcțională efectuate la pacienți cu SII au evidențiat un răspuns crescut la stimulii viscerali, cu activare crescută a cortexului cingulat anterior, a cortexului prefrontal și a talamusului ca răspuns la distensia rectală. Aceste răspunsuri par, de asemenea, să fie modulate de anxietate și depresie. (5)

Nivelurile crescute de interleukină-6 (IL-6) și interleukină-8 (IL-8), identificate la pacienții cu SII, afectează metabolismul triptofanului și duc la o funcționare serotoninergică (5-HT) anormală. Funcționarea anormală a 5-HT este asociată cu modificarea motilității intestinale și cu o sensibilitate mai mare la durerea nociceptivă, simptome întâlnite frecvent la pacienții cu SII. (5)

De asemenea, probele fecale ale pacienților cu SII și diaree au prezentat cantități crescute de citokine: interleukina 1β, interleukina 10, TNFα și interleukina 6. Concentrația acestor citokine pare, de asemenea, să fie asociată cu frecvența și severitatea durerii. (5)

Observăm, de asemenea, o suprapunere între SII și colita ulcerativă și boala Crohn, în cazul cărora s-a demonstrat că tratamentul anti-TNFα îmbunătățește funcția senzorială viscerală și tendințele pozitive de atribuire. Acest lucru constituie o dovadă suplimentară că procesele inflamatorii intestinale afectează procesarea centrală a informațiilor. (5)

4.2 Afecțiuni de sănătate mintală

Osimo et al. au constatat niveluri sanguine semnificativ crescute de CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R și TNF-a la pacienții cu depresie, cu dimensiuni ale efectului medii-mari. Aceste rezultate au rămas valabile în analizele de sensibilitate pentru predictorii psihiatrice și legați de stilul de viață, influența asimetriei, influența studiilor de calitate slabă și biasul de publicare. (13)

De asemenea, Li et al. au identificat în cea mai recentă analiză sistematică și meta-analiză a lor o serie de biomarkeri inflamatori și imunologici diferiți. Aceștia sunt semnificativ diferiți la adolescenții cu depresie, comparativ cu martorii sănătoși. (16)

CRP este unul dintre cei mai bine studiați markeri inflamatori din domeniul medicinei. Niveluri mai ridicate de CRP au fost identificate în mod constant în mai multe studii privind depresia, inclusiv în studii longitudinale.

Acesta precedă adesea debutul bolii, sugerând că inflamația ar putea fi o cauză, și nu doar o consecință a bolii.

În sprijinul acestei ipoteze, o analiză de randomizare mendeliană a eșantionului UK Biobank a constatat că IL-6 și CRP sunt probabil legate cauzal de depresie. 

În plus, s-a constatat că nivelurile periferice crescute de CRP se corelează cu nivelul acestuia din sistemul nervos central, existând o corelație puternică între CRP-ul plasmatic și cel din LCR. (13)

TNF-α este una dintre principalele citokine proinflamatorii.

Este produs de celulele dendritice și macrofage, care produc IL-6 și IL-12 în timpul unei infecții acute. Creșterea TNF-α, IL-6 și IL-12 în episoadele depresive actuale clarifică natura sistemică a stării inflamatorii, deoarece prezintă similarități cu reacția imună la o infecție activă. (13)

Mai multe studii privind IL-6 și CRP/hsCRP au identificat asocieri predictive între nivelurile markerilor și răspunsul la tratament. Studiile au constatat că nivelurile inițiale erau asociate cu un răspuns mai bun la compuși cu caracteristici antiinflamatorii cunoscute, precum infliximabul și ketamina.

De asemenea, diferite subtipuri ale tulburării depresive majore prezintă diferențe în profilurile lor inflamatorii, precum IL-6 și IL-1β în cazul depresiei melancolice și CRP în cazul depresiei non-melancolice. (14)

Studiile au arătat, de asemenea, că inflamația crescută la copii și adolescenți este asociată cu o probabilitate mai mare de depresie în viitor. Dovezile sugerează că citokinele inflamatorii din creier pot modifica structura și funcția creierului prin alterarea neurotransmisiei, a funcției hipocampului, a axei hipotalamo-hipofizo-suprarenale și a sistemului simpatic. 

Acestea pot duce la modificări ale cogniției și pot provoca simptome depresive. (15)

Aceste rezultate confirmă că depresia acută este o stare proinflamatorie și susțin ipoteza că nivelurile crescute ale markerilor inflamatori în depresie se datorează unei deplasări spre dreapta a distribuției markerilor imuni. (13)

De asemenea, ele evidențiază o asociere bidirecțională între depresie și stările proinflamatorii, detectabilă încă de la începutul vieții. (15)

Pentru ca o componentă alimentară să fie considerată benefică pentru sănătate, aceasta trebuie să fie biodisponibilă in vivo.

Observăm o biodisponibilitate ridicată a nitratului anorganic alimentar din sfecla roșie și există rapoarte privind o absorbție de aproape 100% după digestie. (1)

Deoarece reducerea nitratului la nitrit este mediată de anumite bacterii salivare, scuiparea salivei sau utilizarea tratamentelor antibacteriene orale, precum apa de gură, poate diminua conversia nitrat-nitrit. (1)

Gradul de absorbție a betalainei este mai puțin clar. Măsura în care betalaina este metabolizată și transformată structural în metaboliți secundari nu a fost încă caracterizată, dar ar trebui luată în considerare la examinarea biodisponibilității sale. (1)

Studiile sugerează că unii dintre compușii activi din sfeclă se pierd sau se degradează în timpul gătirii și procesării. Din punct de vedere conceptual, tratamentul termic, expunerea la agenți bacterieni, acidificarea, condițiile de depozitare și tratarea în atmosferă modificată ar putea afecta compoziția fitochimică. (3)

Există mai mulți factori care afectează negativ stabilitatea betalainei, inclusiv temperatura ridicată, lumina, oxigenul, valorile extreme ale pH-ului, ionii metalici și activitatea ridicată a apei.

În special degradarea termică reprezintă o provocare majoră pentru produsele pe bază de betalaină. Betacianinele își pierd stabilitatea la temperaturi de peste 60°C, în timp ce betaxantinele și-o pierd deja la temperaturi de peste 40°C. În timpul depozitării, temperatura camerei pare să ofere o stabilitate mai mare produselor pe bază de betalaină.

În ceea ce privește pH-ul, betalaina este, în general, stabilă în intervalul 3-7. Condițiile alcaline o afectează negativ.

Principala provocare pentru utilizarea betalainelor în industrie este instabilitatea lor în fața acestor factori de mediu.

Tehnicile de încapsulare și adsorbție sunt alternative promițătoare pentru depășirea acestor limitări și îmbunătățirea stabilității compușilor bioactivi. (7)

Factorii care îmbunătățesc stabilitatea betalainei includ acidul ascorbic, acidul izoascorbic și agenți chelatori precum acidul citric și EDTA. De asemenea, ß-ciclodextrina și glucozoxidaza ar putea fi eficiente prin absorbția apei libere și eliminarea oxigenului dizolvat. (12)

De asemenea, derivații de betanină formați ar putea avea o influență puternică asupra activităților biologice ale produselor din B. vulgaris și pot fi utilizați în diverse aplicații alimentare, cu noi potențiale beneficii pentru sănătate și proprietăți colorante. (12)

Studiile au arătat o rată de absorbție mai scăzută, din cauza transportului epitelial redus, a betalainelor din sfecla roșie comparativ cu betalainelor din alte surse, precum fructele de cactus. Un studiu recent sugerează că ratele mai scăzute de absorbție sunt cauzate de diferențele dintre matricile alimentare. Acest lucru sugerează că biodisponibilitatea betaninei poate fi mai scăzută după consumul de sfeclă roșie comparativ cu alte surse de betanină. (3)

Deși există dovezi privind eficacitatea biologică in vivo a betalainei, aceasta pare să aibă, în general, o biodisponibilitate foarte scăzută, ceea ce i-ar putea afecta potențialul terapeutic. Prin urmare, este esențial să se țină cont de faptul că interacțiunile dintre substanțele care alcătuiesc matricea naturală pot influența biodisponibilitatea betalainei din sfecla roșie. (7)

Un studiu in vitro care a utilizat celule Caco-2 a arătat că indicaxantina și betanina sunt absorbite prin epiteliul intestinal, dar în moduri diferite. În timp ce indicaxantina urmează o cale care nu depinde de transportorii membranari, betanina este dependentă de aceștia, ceea ce îi reduce absorbția. Absorbția indicaxantinei este mai eficientă, iar biodisponibilitatea sa este mai mare. Absorbția indicaxantinei nu a fost afectată de matricea alimentară, spre deosebire de cea a betaninei. (7)

Un studiu realizat pe voluntari umani a arătat că nivelul betalainelor a atins valoarea maximă în plasmă după prima săptămână de consum de suc fermentat de sfeclă roșie, iar în urină după a doua săptămână de consum. Acest lucru ar putea sugera că betalaina trece, posibil, printr-o biotransformare secvențială. (7)

Un alt studiu a observat că o proporție mare a betacianinelor din sfecla roșie a trecut prin fragmentare în tractul gastrointestinal, inclusiv deglucozilare și decarboxilare. Mai mult, se pare că diverse bacterii intestinale sunt implicate în transformarea intestinală, astfel încât pot exista variații individuale considerabile. (7)

Dovezile in vivo și in vitro demonstrează că betalainii pot reduce inflamația. Deoarece vizează cu succes diferite căi implicate în procesul inflamator, aceștia prezintă un potențial în tratarea diverselor boli asociate cu fiziopatologii inflamatorii, precum sindromul colonului iritabil.

Pe baza datelor colectate, sfecla roșie pare a fi un aliment benefic pentru sănătate, cu diverse efecte favorabile. Deși datele sunt promițătoare, este în continuare necesar să explorăm, prin studii clinice ample, efectul sfeclei roșii asupra bolilor inflamatorii cronice precum sindromul colonului iritabil, artrita etc. Cu toate acestea, datele colectate indică în mare măsură faptul că suplimentarea cu sfeclă roșie reprezintă o intervenție alimentară economică, puternică și naturală într-un cadru clinic.

În ceea ce privește biodisponibilitatea, pare esențială crearea unui produs încapsulat pentru suplimentare, în cadrul unui proces de producție atent monitorizat, în special în ceea ce privește căldura aplicată în timpul producției. De asemenea, pare foarte important să fie evaluați factorii care ar putea afecta absorbția în mod pozitiv sau negativ și să se încerce excluderea sau adăugarea acestora în procesul de suplimentare.

Dacă produsul este preparat în mod corespunzător, în condiții stricte, și administrat pacientului într-un mod adecvat, consider că suplimentarea cu betalaini are un potențial excelent într-un cadru clinic, putând influența medicina modernă într-un mod sustenabil, deoarece am putea trata cauza bolii, nu doar simptomele, și, de asemenea, am putea preveni boala într-un mod economic și cu un risc extrem de scăzut.

Sfecla roșie conține, de asemenea, FODMAP, care pot accentua simptomele în cazul unor subgrupuri de persoane cu sindromul colonului iritabil, însă este discutabil dacă cantitatea conținută într-un extract de sfeclă roșie are vreun efect asupra simptomelor sindromului colonului iritabil. Totuși, ar putea fi benefică evaluarea potențialului unor suplimente asociate pentru a facilita digestia și a îmbunătăți absorbția compușilor bioactivi.

În plus, ar putea exista un potențial în prevenirea tulburărilor de sănătate mintală sau în reducerea simptomelor acestora.

Principalul motiv pentru potențialul ridicat al suplimentării cu sfeclă roșie este lipsa medicamentelor capabile să trateze cu succes tulburările inflamatorii cronice și să le prevină. Până în prezent, există puține sau chiar nu există posibilități de tratare a cauzelor sau mecanismelor fundamentale ale acestor boli. De obicei, terapia se bazează pe reducerea simptomelor într-un mod mai mult sau mai puțin eficient.

Deoarece incidența tulburărilor de sănătate mintală și a altor afecțiuni inflamatorii, precum sindromul colonului iritabil, continuă să crească, generând totodată un interes sporit pentru nutriția și medicina sustenabile și naturale, pare a fi momentul perfect pentru a veni cu soluții promițătoare pentru nevoile medicale ale unui anumit procent din populația umană.