Leguma rădăcinoasă Beta vulgaris rubra a atras recent multă atenție ca aliment cu efecte benefice asupra sănătății. Este bine cunoscută pentru puternicele sale efecte antioxidante, antiinflamatorii și de protecție vasculară, demonstrate clar prin mai multe studii in vitro și in vivo pe oameni și animale.

Mai ales ca abordare nutrițională pentru gestionarea bolilor cardiovasculare și a cancerului, aceasta câștigă popularitate. În studiile umane, suplimentarea cu sfeclă roșie a redus tensiunea arterială, a atenuat inflamația, a prevenit stresul oxidativ, a păstrat funcția endotelială și a restabilit hemodinamica cerebrovasculară. Mai mult, mai multe studii au stabilit acum suplimentarea cu sfeclă roșie ca fiind eficientă în îmbunătățirea performanței atletice. (1)

În special reducerea inflamației ar putea reprezenta o mare oportunitate de a extinde utilizarea sfeclei roșii în domeniile prevenirii și modulației.

Acest articol evidențiază efectele benefice ale sfeclei roșii asupra corpului uman și potențialul incredibil pe care îl poate avea în mai multe boli cauzate de inflamația cronică.

2.1 Compuși potențial bioactivi

Efectele benefice asupra sănătății ale Beta vulgaris sunt atribuite în mare parte compușilor săi bioactivi.

În special conținutului ridicat de nitrați anorganici. Nitrații în sine nu sunt considerați a media o funcție fiziologică specifică, efectele benefice fiind mai degrabă legate de reducerea lor la oxid nitric (NO). Reducerea la nitrit are loc după absorbție și intrarea în ciclul entero-salivar, presupunem că 25% din nitrați intră în acest ciclu. Bacteriile salivare reduc nitrații salivari la NO. Totuși, nitriții salivari sunt reabsorbiți în circulație prin stomac și acolo metabolizați în NO. (1)

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

Betalainii pot fi separați în betacianine, precum betanină și isobetanină, și betaxantine, precum vulgaxantina I & II și indicaxantina. (1)

În plus, în Beta vulgaris se regăsește o anumită cantitate de carotenoizi, acid ascorbic și compuși fenolici, precum flavonoide, acizi fenolici și amide fenolice. (1)

2.2. Beneficiile betalainelor

Betalainele au prezentat în modelele in vitro o reglare semnificativă în jos a moleculelor inflamatorii precum ciclooxigenaza-2 (COX-2), sintaza inducibilă de oxid nitric (iNOS) și citokinele inflamatorii IL-6 și IL-8. (7)

Modelele in vivo au arătat o reducere a apoptozei cerebrale la indivizii care au urmat o dietă bogată în grăsimi, după patru săptămâni de tratamente orale cu Indicaxanthin. Acest efect poate fi explicat prin reglarea în jos a expresiei genelor proapoptotice și reglarea în sus a genelor antiapoptotice, prin reducerea neuroinflamației prin scăderea expresiei genelor și proteinelor proinflamatorii și prin atenuarea stresului oxidativ prin reducerea speciilor reactive de oxigen (ROS) și a speciilor reactive de azot.

În concluzie, betalainelor, în special betanina și indicaxanthina, prezintă efecte puternice antioxidante și antiinflamatorii, vizând mecanisme cheie precum reducerea ROS, suprimarea citokinelor proinflamatorii și modularea căilor legate de apoptoză. (7)

2.3 Structura chimică a compușilor din sfeclă

Capacitatea anti-radicali liberi a betaninei este explicată prin structura sa chimică care conține grupări hidroxil și nesaturări în inelul benzenic. Betanina previne deteriorarea oxidativă a proteinelor prin inhibarea nitrării aminoacidului tirozină. (7)

3.1 Antioxidant

Este dovedit că sfecla este un aliment funcțional cu funcție biologică antioxidantă, datorită betalainei (betaină) și altor componente fenolice. Capacitatea anti-radicali liberi a betaninei este explicată prin structura sa chimică (7)

Studiile oferă dovezi că sfecla roșie este o sursă remarcabilă de antioxidanți, care arată o capacitate semnificativă de protecție a componentelor celulare împotriva oxidării in vitro și, mai important, și in vivo. (1)

3.2 Anti-Inflamator

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

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

Pietrzkowski și colaboratorii au arătat în studiul lor că capsulele orale bogate în betalaină, într-un cadru terapeutic, reduc durerea și inflamația la pacienții cu osteoartrită. După o perioadă de peste 10 zile și suplimentare zilnică de 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 marcată a activității a doi chemokine; oncogenul reglat alfa (GRO-alpha) și chemokina reglată la activarea creșterii celulelor T normale (RANTES). (9)

Capacitatea antiinflamatoare a sfeclei pare să îmbunătățească, de asemenea, vasodilatația dependentă și independentă de endoteliu în antebrațul pacienților cu sindrom Raynaud. (11)

3.3 Microbiomul intestinal

Calvani și colaboratorii au arătat că ingestia sucului 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 fecal și trimetilamină. (6)

4.1 Sindromul de colon iritabil (SCI)

SCI este o tulburare funcțională a sistemului gastrointestinal, cauzată de modificarea căilor intestin-creier.

Mecanismele posibile ale disfuncției intestin-creier sugerează o tulburare primară a intestinului ca fiind cauza de bază în unele dintre subgrupuri.

Mecanismele subiacente care pot duce la sindromul de colon iritabil includ factori genetici, modificări post-infecțioase, infecții cronice și perturbări ale microbiotei intestinale. Perturbarea microbiomului intestinal duce adesea la inflamație mucoasă de grad scăzut, activare imună și permeabilitate intestinală modificată. Anomaliile în metabolismul 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 conduc la modificări cerebrale în SCI. (4)

De asemenea, unele studii au arătat că factorii psihosociali, precum abuzul în copilărie și tulburarea de stres posttraumatic, sunt asociați cu dezvoltarea SCI la vârsta adultă. Stresul este cunoscut că crește activarea imună prin citokine proinflamatorii și NF-kB.

Ambii factori psihosociali sunt, de asemenea, cunoscuți pentru promovarea unui fenotip proinflamator prin sensibilizarea sistemelor de eliberare a factorului de eliberare a corticotropinei și dereglarea axei HPA. De asemenea, o axă HPA hiperactivă ar putea contribui la hipersensibilitatea viscerală, frecvent întâlnită la pacienții cu SCI. (5)

Anxietatea și tulburările de dispoziție sunt, de asemenea, factori de risc bine stabiliți pentru dezvoltarea SCI postinfecțios, prezentând un risc similar cu un episod sever de gastroenterită infecțioasă. Cercetările suplimentare asupra tulburărilor de dispoziție au evidențiat persistența inflamației sistemice și neuroinflamației.

Studiile de imagistică prin rezonanță magnetică funcțională la pacienții cu SCI au arătat un răspuns crescut la stimulii viscerali, cu activare sporită a cortexului cingulat anterior, cortexului prefrontal și talamusului ca răspuns la distensia rectală. Aceste răspunsuri par a fi modulate și de anxietate și depresie. (5)

Nivelurile crescute de Interleukină-6 (IL-6) și Interleukină-8 (IL-8), găsite la pacienții cu SCI, afectează metabolismul triptofanului și conduc la funcționarea anormală a sistemului serotoninergic (5-HT). Funcționarea anormală a 5-HT este asociată cu mobilitate intestinală modificată și sensibilitate crescută la durerea nociceptivă, simptome frecvent întâlnite la pacienții cu SCI. (5)

De asemenea, probele fecale ale pacienților cu SCI și diaree au arătat cantități crescute ale citokinelor interleukină 1β, interleukină 10, TNFα și interleukină 6. Concentrația acestor citokine a fost asociată cu frecvența și severitatea durerii. (5)

Se observă, de asemenea, o suprapunere a SCI cu colita ulcerativă și boala Crohn, în care tratamentul cu anti-TNFα a demonstrat îmbunătățirea funcției senzoriale viscerale și a atitudinilor pozitive. Aceasta este o dovadă suplimentară că procesele inflamatorii ale intestinului afectează procesarea centrală a informațiilor. (5)

4.2 Afecțiuni de sănătate mintală

Osimo și colab. au găsit niveluri sanguine semnificativ crescute de CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R și TNF-a la pacienții cu depresie, cu efecte de mărime medie-mare. Aceste rezultate au rezistat analizelor de sensibilitate pentru predictorii psihiatrici și de stil de viață, influenței asimetriei, influenței studiilor de calitate slabă și biasului de publicare. (13)

De asemenea, Li și colab. au identificat în cea mai recentă revizuire sistematică și meta-analiză o gamă variată de biomarkeri inflamatori și imunologici. Aceștia sunt semnificativ diferiți la adolescenții depresivi comparativ cu grupul de control sănătos. (16)

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

Adesea precede debutul bolii, sugerând că inflamația ar putea fi o cauză, nu doar o consecință a bolii.

Susținând această ipoteză, o analiză de randomizare mendeliană pe eșantionul UK Biobank a constatat că IL-6 și CRP sunt probabil legate cauzal de depresie.

Mai mult, nivelurile periferice crescute de CRP au fost corelate cu nivelul său în sistemul nervos central, existând o corelație puternică între CRP plasmatic și CRP din LCR. (13)

TNF-α este una dintre principalele citokine pro-inflamatorii.

Este produsă de celulele dendritice și macrofage, care în timpul infecției acute produc IL-6 și IL-12. Creșterea TNF-α, IL-6 și IL-12 în episoadele depresive actuale evidențiază natura sistemică a stării inflamatorii, arătând o asemănare cu reacția imună la o infecție activă. (13)

Mai multe studii asupra IL-6 și CRP/hsCRP au găsit asocieri predictive între nivelurile markerilor și răspunsul la tratament. Studiile au arătat că nivelurile inițiale au fost asociate cu un răspuns mai bun la compuși cu caracteristici antiinflamatorii cunoscute, cum ar fi infliximab și ketamină.

De asemenea, diferite subtipuri de tulburare depresivă majoră prezintă diferențe în profilurile lor inflamatorii, cum ar fi IL-6 și IL-1β pentru depresia melancolică și CRP pentru depresia non-melancolică. (14)

Studiile au arătat, de asemenea, că inflamația crescută la copii și adolescenți este asociată cu un risc mai mare de depresie viitoare. Dovezile sugerează că citokinele inflamatorii din creier pot modifica structura și funcția creierului prin alterarea neurotransmisiei, a axei hipocamp-hipotalamo-hipofizară și a funcției sistemului simpatic.

Aceste modificări pot duce la schimbări în cogniție și pot provoca simptome depresive. (15)

Aceste rezultate confirmă că depresia acută este o stare pro-inflamatorie și susțin ipoteza că creșterea markerilor inflamatori în depresie se datorează unei deplasări spre dreapta a distribuției markerilor imuni. (13)

De asemenea, ele arată o asociere bidirecțională între depresie și stările pro-inflamatorii, detectabilă încă din primele etape ale vieții. (15)

Pentru ca un component alimentar să fie considerat benefic pentru sănătate, trebuie să fie biodisponibil in vivo.

Observăm o biodisponibilitate ridicată a nitraților dietetici anorganici în sfecla roșie și există rapoarte despre o absorbție de aproape 100% după digestie. (1)

Deoarece reducerea nitraților la nitriți este mediată de bacterii salivare specifice, scuipatul salivei sau utilizarea tratamentelor antibacteriene orale, cum ar fi apa de gură dentară, poate diminua conversia nitraților în nitriți. (1)

Gradul de absorbție al betalainelor este mai puțin clar. Măsura în care betalainelor sunt metabolizate și transformate structural în metaboliți secundari nu a fost încă caracterizată, dar trebuie luată în considerare atunci când se examinează biodisponibilitatea lor. (1)

Studiile sugerează că unele dintre compușii activi din sfecla roșie se pierd sau poate se degradează în timpul gătitului și procesării. Conceptual, tratamentul termic, expunerea la agenți bacterieni, acidificarea, condițiile de depozitare și tratamentul atmosferic modificat pot afecta compoziția fitochimică. (3)

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

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

În ceea ce privește pH-ul, betalainelor le este în general stabil în intervalul 3-7. Condițiile alcaline le afectează negativ.

Principala provocare pentru aplicarea betalainelor în industrie este instabilitatea lor față de acești factori de mediu.

Tehnicile de încapsulare și adsorbție sunt alternative promițătoare pentru a depăși aceste limitări și a îmbunătăți stabilitatea compușilor bioactivi. (7)

Factorii care îmbunătățesc stabilitatea betalainelor includ acidul ascorbic, acidul isoascorbic, agenți chelatori precum acidul citric și EDTA. De asemenea, ß-ciclodextrina și glucoza oxidaza pot fi eficiente prin absorbția apei libere și eliminarea oxigenului dizolvat. (12)

Derivații de betanină generați pot avea, de asemenea, o influență puternică asupra bioactivităților produselor B. vulgaris și pot fi utilizați pentru diverse aplicații alimentare cu noi potențiale beneficii pentru sănătate și proprietăți colorante. (12)

Studiile au arătat o rată mai scăzută de absorbție, datorită unui transport epitelial mai redus, a betalainelor din sfecla roșie comparativ cu betalainelor din alte surse, cum ar fi fructul de cactus. Un studiu recent sugerează că ratele mai scăzute de absorbție sunt cauzate de diferențele în matricea alimentară. Aceasta sugerează că biodisponibilitatea betaninei poate fi mai mică după consumul de sfeclă roșie comparativ cu alte surse de betanină. (3)

Deși betalainelor li se recunoaște eficacitatea biologică in vivo, ele par să aibă o biodisponibilitate foarte scăzută în general, ceea ce ar putea afecta potențialul terapeutic. Prin urmare, este esențial să se ia în considerare faptul că interacțiunile dintre substanțele care constituie matricea naturală pot influența biodisponibilitatea betalainelor din sfecla roșie. (7)

Un studiu in vitro folosind celule Caco-2 a arătat că indicaxantina și betanina sunt absorbite prin epiteliul intestinal, dar în mod diferit. În timp ce indicaxantina urmează o cale fără a se baza pe transportori de membrană, betanina este limitată la 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 betanină. (7)

Un studiu pe voluntari umani a arătat că betalainelor au atins un vârf în plasmă după prima săptămână de consum de suc fermentat de sfeclă roșie și în urină după a doua săptămână de consum. Acest lucru ar putea sugera că betalainelor trec printr-o biotransformare secvențială. (7)

Un alt studiu a observat că o proporție mare de betacianine din sfecla roșie a suferit fragmentare, inclusiv deglucozidare și decarboxilare, în tractul gastrointestinal. Mai mult, se pare că diverse bacterii intestinale sunt implicate în transformarea intestinală, ceea ce poate duce la o variație individuală mare. (7)

Dovezi in vivo și in vitro demonstrează că betalainii pot reduce inflamația. Deoarece vizează cu succes diferite căi în procesul inflamator, aceștia prezintă potențial în tratarea diverselor boli legate de fiziopatologiile inflamatorii, cum ar fi sindromul de colon iritabil (SCI).

Pe baza datelor colectate, sfecla roșie pare a fi un aliment care promovează sănătatea, cu diverse efecte benefice. Deși datele sunt promițătoare, este necesar să explorăm prin studii clinice ample efectul sfeclei roșii asupra bolilor inflamatorii cronice precum SCI, artrita etc. Cu toate acestea, datele colectate indică puternic că suplimentarea cu sfeclă roșie este o intervenție dietetică economică, puternică și naturală într-un cadru clinic.

În ceea ce privește biodisponibilitatea, pare esențial să se creeze un produs încapsulat pentru suplimentare, sub un proces de producție atent monitorizat, în special în ceea ce privește căldura aplicată în timpul producției. De asemenea, este foarte important să se evalueze factorii care pot afecta absorbția într-un mod pozitiv sau negativ și să se încerce excluderea sau adăugarea acestora în procesul de suplimentare.

Dacă produsul este preparat corect, în condiții stricte, și administrat pacientului în mod adecvat, văd o mare posibilitate în suplimentarea cu betalaini într-un cadru clinic, care ar putea influența medicina modernă într-un mod sustenabil, deoarece am putea trata cauza bolii, nu doar simptomele, și, de asemenea, să o prevenim într-un mod economic și absolut cu risc scăzut.

Sfecla roșie conține și FODMAP-uri, care pot crește simptomele în unele subgrupuri de SCI, dar este discutabil dacă cantitatea conținută într-un extract de sfeclă roșie are vreun efect asupra simptomelor SCI. Totuși, ar putea fi benefic să se evalueze potențialul co-suplimentelor pentru a ușura digestia și a îmbunătăți absorbția compușilor bioactivi.

Mai mult, ar putea exista un domeniu 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 care să trateze cu succes și să prevină tulburările inflamatorii cronice. Până acum nu există sau există doar câteva posibilități de a trata cauza sau mecanismele fundamentale ale acestor boli. De obicei, terapia se bazează pe reducerea simptomelor într-un mod mai mult sau mai puțin eficient.

Pe măsură ce incidența tulburărilor de sănătate mintală și a altor tulburări inflamatorii precum SCI continuă să crească și conduce la un interes sporit pentru nutriția și medicina sustenabilă și naturală, pare a fi momentul perfect pentru a propune soluții promițătoare pentru nevoile medicale ale unui anumit procent din populația umană.