2007. gada rudenī fiziologu grupa Karolinskas institūtā Stokholmā publicēja rezultātu, ko paši savā rakstā nosauca par "ļoti pārsteidzošu". Deviņi labi trenēti jauni vīrieši trīs dienas bija lietojuši nātrija nitrātu, parastu sāli, kāds sastopams selerijās, spinātos un bietēs, un pēc tam minuši veloergometru, un viņu ķermeņi tam pašam darbam bija patērējuši mazāk skābekļa. Nevis vairāk jaudas par vairāk degvielas; tā pati jauda par mazāk. Bruto efektivitāte pieauga no 19,7 līdz 21,1 procentam, laktāts nepalielinājās, pulss nemainījās [1].

Tā nedrīkstēja notikt. Skābekļa patēriņu noteiktai slodzei gandrīz gadsimtu uzskatīja par nemainīgu cilvēka muskuļa īpašību. Nitrāts savukārt tika uzskatīts labākajā gadījumā par inertu, sliktākajā par nedaudz aizdomīgu vielu, ko regulatori mēra dzeramajā ūdenī. Ka šīs divas lietas varētu būt saistītas un ka saikne ved pie sakņu dārzeņa, prasīja dažus gadus, lai iesēstos apziņā. Kad tas notika, dārzenis sāka parādīties profesionālu riteņbraukšanas komandu ledusskapjos, un Baltijas dārza pamatprodukts, sarkanā biete, ko šeit gadsimtiem vārīja zupā un rīvēja salātos, atradās vienā no visrūpīgāk pētītajiem sporta zinātnes jautājumiem pašā centrā.

Molekula, kas saņēma Nobela prēmiju

Lai saprastu, kā biete var mainīt to, cik skābekļa jūs sadedzināt, jāsāk ar gāzi. Slāpekļa oksīds, divi atomi un dažu sekunžu mūžs, ir signāls, ar kuru asinsvadu iekšējā siena liek apkārtējam muskulim atslābt. Kad tas izdalās, artērijas paplašinās, asins plūsma pieaug, trombocīti kļūst mazāk lipīgi, un strādājošā muskuļa mitohondriji pielāgo skābekļa izmantošanu. Roberts Furčgots, Luiss Ignarro un Ferids Murads 1998. gadā saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā par atklājumu, ka šī gaistošā gāze ir organisma galvenais asinsvadu paplašinātājs [2]. Par šo atklājumu un ogām, kas to baro, mēs rakstījām rakstā Nobela prēmija, kas slēpjas jūsu asinsritē; šis raksts ir par augu, kas to dara vistiešāk.

Mācību grāmatās aprakstītais ceļš uz slāpekļa oksīdu sākas no aminoskābes L-arginīna, iet caur enzīmu saimi, un tam ir vajadzīgs skābeklis. Tā ir konstrukcijas kļūda vai vismaz ierobežojums: brīdis, kad muskulim visvairāk vajag vairāk asiņu, ir tieši tas brīdis, kad muskulim sāk trūkt skābekļa. Izrādās, daba ir ierīkojusi otru ceļu, un tieši to izmanto biete.

Otrs ceļš iet caur jūsu mēli

Šo alternatīvo ceļu 2008. gadā žurnālā Nature Reviews Drug Discovery detalizēti aprakstīja Jons Lundbergs, Edijs Veicbergs un Marks Gledvins, un tā ir viena no elegantākajām cilpām cilvēka fizioloģijā [3]. Tas darbojas šādi. Jūs apēdat nitrātiem bagātu augu. Nitrāts uzsūcas zarnu augšdaļā un nonāk asinīs, kur tas gandrīz neko nedara. Tad notiek kas dīvains: siekalu dziedzeri aktīvi izvelk aptuveni ceturtdaļu no tā atpakaļ no asinsrites un koncentrē siekalās, daudzkārt augstākā līmenī nekā plazmā. Mēles aizmugurē dzīvo anaerobās baktērijas, kas šo nitrātu izmanto savai elpošanai un tā reducē to par nitrītu. Jūs norijat nitrītu. Kuņģa skābē daļa no tā uzreiz kļūst par slāpekļa oksīdu, bet pārējais uzsūcas asinīs kā nitrīts, stabila rezerve, ko audi var pārvērst slāpekļa oksīdā tieši tur, kur trūkst skābekļa un ir augsts skābums, proti, smagi strādājošā muskulī.

Tā nav hipotēze; tas ir pārbaudīts vistiešākajā iespējamajā veidā. 2008. gadā Endrjū Vebs ar kolēģiem Londonas Bārtsa institūtā deva veseliem brīvprātīgajiem 500 ml biešu sulas un novēroja, kā asinsspiediens aptuveni trīs stundas vēlāk nokrītas par maksimāli 10,4/8 mmHg, sekojot nitrīta līmeņa kāpumam plazmā [4]. Tad viņi atkārtoja eksperimentu, lūdzot brīvprātīgos siekalas izspļaut, nevis norīt. Nitrīts nepieauga, un asinsspiediens nenokritās. Tajā pašā gadā zviedru pētnieku grupa parādīja, ka antibakteriāls mutes skalojamais līdzeklis, lietots pēc nitrāta devas, izteikti vājina nitrīta pieaugumu plazmā, jo tas nogalina baktērijas, kas veic pārvēršanu [5]. Lai ko biete jums dotu, tā to dara caur mikrobiem uz jūsu mēles.

Kāpēc tieši biete

Nitrāts ir veids, kā augs nogādā slāpekli no augsnes savos audos, un daži augi to nes ļoti daudz. Standarta klasifikācijā, kas publicēta žurnālā American Journal of Clinical Nutrition, dārzeņi ir sakārtoti joslās pēc nitrāta satura, un augstākajā joslā, virs 250 mg uz 100 g, ir rukola, spināti, salāti, selerija un sarkanā biete [6]. Bietei ir viena priekšrocība salīdzinājumā ar lapām šajā sarakstā: to var izspiest. 500 ml glāze dod nitrāta devu, kurai līdzināties vajadzētu veselu bļodu rukolas, un dod to formā, ko var izdzert divas stundas pirms skrējiena.

Cik ir pietiekami, ir noskaidrots ar diezgan lielu precizitāti. 2013. gada devas un atbildes pētījumā Eksetras Universitātē Lī Vailijs ar kolēģiem deva brīvprātīgajiem koncentrētu biešu sulu ar 4,2, 8,4 vai 16,8 mmol nitrāta un pēc tam mērīja skābekļa patēriņu un to, cik ilgi viņi spēj noturēt smagu slodzi. 8,4 mmol deva samazināja skābekļa patēriņu vienmērīgā slodzē un pagarināja laiku līdz izsīkumam par 14 procentiem; dubultojot to līdz 16,8 mmol, nekas vairāk netika iegūts, pagarinājums bija 12 procenti [7]. Abos nozīmīgākajos snieguma pētījumos, kas aprakstīti tālāk, izmantoja 500 ml parastas biešu sulas ar aptuveni 5,5 līdz 6,2 mmol nitrāta [8][9]. Tas ir darba diapazons: kaut kur starp lielu glāzi un pus litru.

Eksetras eksperimenti

Pētījumu, kas bieti no kurioza pārvērta par treniņu uztura sastāvdaļu, 2009. gadā žurnālā Journal of Applied Physiology publicēja Stīvens Beilijs un Endrjū Džonsa grupa Eksetrā [8]. Astoņi vīrieši sešas dienas katru dienu dzēra 500 ml biešu sulas vai 500 ml upeņu sīrupa dzēriena kā placebo, dubultaklā krusteniskā pētījumā. Ar bietēm nitrīta līmenis plazmā aptuveni dubultojās, sistoliskais asinsspiediens nokritās no 132 uz 124 mmHg, un skābekļa patēriņa pieaugums mērenas slodzes sākumā bija par 19 procentiem mazāks. Tad viņi brauca līdz izsīkumam ļoti augstā intensitātē. Ar placebo viņi vidēji izturēja 583 sekundes; ar bietēm 675. Papildu pusotra minūte smagas braukšanas, no dārzeņa.

Divus gadus vēlāk tā pati grupa uzdeva jautājumu, kas interesē ikvienu ar starta numuru: vai tas padara ātrāku? Deviņi kluba līmeņa riteņbraucēji izdzēra 500 ml biešu sulas vai to pašu sulu ar izņemtu nitrātu divarpus stundas pirms 4 km un 16,1 km individuālā brauciena [9]. Skābekļa patēriņš braucienu laikā abos gadījumos bija vienāds, bet jauda nē: 292 vati pret 279 4 km distancē, 247 pret 233 16,1 km distancē. 4 km brauciens bija par 2,8 procentiem ātrāks, 16,1 km brauciens par 2,7 procentiem. Tās pašas plaušas, tā pati sirds, vairāk darba.

Kopš tā laika literatūra ir milzīgi augusi. 2020. gada metaanalīze žurnālā Medicine & Science in Sports & Exercise apkopoja 80 pētījumus un konstatēja, ka nitrāta papildināšana uzlabo fizisko sniegumu salīdzinājumā ar placebo, ar visskaidrāko ieguvumu amatieriem un vidēji trenētiem cilvēkiem un mazāku efektu elites izturības sportistiem, kuru aerobā sagatavotība jau bija izcila [10]. To ir vērts lasīt pareizā virzienā. Ja jūs neesat profesionālis, jūs esat tieši tā grupa, kurā tas darbojas vislabāk. Starptautiskās Olimpiskās komitejas 2018. gada vienprātības ziņojums par uztura bagātinātājiem iekļauj nitrātu nelielajā sarakstā līdzās kofeīnam, kreatīnam, beta-alanīnam un bikarbonātam, kuriem pierādījumi par snieguma uzlabošanu tiek uzskatīti par labiem [11].

Asinsspiediens: efekts, kas pārdzīvo sacensības

Lielākā daļa cilvēku, kas pērk biešu sulu, ne ar vienu nesacenšas. Viņiem svarīgāko pētījumu 2015. gadā žurnālā Hypertension publicēja Vikasa Kapila un Amritas Ahluvalijas grupa Londonā [12]. Sešdesmit astoņi pacienti ar augstu asinsspiedienu, puse bez ārstēšanas un puse jau ar medikamentiem, četras nedēļas katru dienu dzēra 250 ml biešu sulas vai 250 ml tās pašas sulas ar izņemtu nitrātu. Asinsspiedienu mērīja trīs veidos, un tas nokritās visos trijos: par 7,7/2,4 mmHg klīnikā, par 7,7/5,2 mmHg 24 stundu ambulatorajā monitoringā un par 8,1/3,8 mmHg mājās. Efekts četru nedēļu laikā nemazinājās. Endotēlija funkcija uzlabojās par aptuveni 20 procentiem, artēriju stīvums izmērāmi samazinājās, un placebo grupā nekā no tā nebija. Deva bija viena maza glāze dienā.

Reaģē arī smadzeņu asinsvadi. 2011. gada pētījumā Veikforestas universitātē gados vecākiem pieaugušajiem, vidēji 75 gadus veciem, deva vienu dienu ar nitrātiem bagāta uztura, tostarp biešu sulu, pēc tam skenēja viņu smadzenes un konstatēja pastiprinātu asins plūsmu uz pieres daivas balto vielu, apgabalu, kas atbild par plānošanu un uzmanību [13]. Tas bija mazs un īss pētījums, un šajā rakstā tas ir tāpēc, ko tas parāda par mehānismu: tas pats ceļš, kas palīdz riteņbraucējam pēdējā kilometrā, atver asinsvadus visur, kur tiek prasīts skābeklis.

Krāsa nav rotājums

Nitrāts ir neredzams. Tas, ko jūs redzat, pārgriežot bieti, ir betanīns, galvenais no pigmentu saimes, ko sauc par betalaīniem un ko gandrīz neviens cits pārtikas augs neražo. Biete satur aptuveni 300 līdz 600 mg betanīna uz kilogramu, un atšķirībā no daudziem augu pigmentiem betalaīni uzsūcas asinsritē neizmainīti, kur tie darbojas kā antioksidanti un slāpē iekaisuma signālus [14]. Plašāku šī pigmenta stāstu mēs izstāstījām rakstā Krāsu kods. Šeit būtiskais ir tas, ka glāze biešu sulas ir divi atsevišķi argumenti vienā: nitrāta arguments par asins plūsmu un skābekli un betalaīna arguments par tāda auga ķīmiju, kas visu mūžu aizsargājies no gaismas un oksidācijas aukstā ziemeļu laukā.

Vienas pigmenta sekas ir pelnījušas teikumu, jo tās biedē cilvēkus, kas nav brīdināti. Aptuveni vienam cilvēkam no desmit betanīns iziet cauri neizmainīts un uz dienu iekrāso urīnu rozā vai sarkanu. Šai parādībai ir nosaukums, betūrija, un tā ir pilnīgi nekaitīga [15].

Ko darīt šonedēļ

Pētījumi dod neparasti skaidras norādes, tāpēc lūk, tās.

Ja jūs trenējaties. Izdzeriet 250 līdz 500 ml biešu sulas divas līdz trīs stundas pirms treniņa, jo tieši tad nitrīta līmenis plazmā ir augstākais [4][9]. Pirms sacensībām lietojiet to pašu daudzumu katru dienu trīs līdz sešas dienas iepriekš, kā to darīja Eksetras protokolā [8]. Tīra spiesta biete ir vistiešākais ceļš; mūsējā ir Red Rabbit, 100% bioloģiska biete un nekas cits, apzināti vienkārša, jo tā ir domāta nomērīšanai, nevis baudīšanai.

Ja netrenējaties. Asinsspiediena pētījumā lietoja 250 ml dienā četras nedēļas [12]. Tā ir maza glāze, un to ir vieglāk ieturēt, ja sula garšo pēc kaut kā, ko gribas. Root Rush mīkstina bieti ar ābolu un burkānu; Ruby Root apvieno 30% bietes ar 70% aronijas, kas vienā glāzē ienes arī antociānu pusi no asins plūsmas stāsta. Ja gribat saknes, ogu un ingvera šotu vienā kastē, komplekts Active Day ir veidots tieši šim mēnesim.

Sargājiet ceļu. Nelietojiet antibakteriālu mutes skalojamo līdzekli dažas stundas ap biešu sulu; tas nogalina baktērijas, kas dara darbu [5]. Norijiet siekalas. Košļājiet biešu salātus lēni. Cilpa caur mēli ir viss mehānisms, un to ir viegli nejauši pārraut.

Ēdiet arī lapas. Biešu lapas ir tā pati suga, kas mangolds, un lapu dārzeņi ir otrs lielais nitrāta avots uzturā [6], tāpēc saišķis jaunu biešu ar lakstiem ir divi dārzeņi par viena cenu.

Viena piesardzības rinda: biete ir bagāta ar oksalātiem, tāpēc esiet saudzīgi, ja jums bijuši oksalātu nierakmeņi, un, ja lietojat asinsspiediena zāles, efekts summējas, par ko vērts pārmīt vārdu ar ārstu.

Biešu sula īsumā

Biete ir viens no bagātākajiem nitrāta avotiem. Baktērijas uz mēles pārvērš šo nitrātu par nitrītu, ko organisms pārvērš slāpekļa oksīdā tur, kur trūkst skābekļa. Pētījumi rāda mazāku skābekļa patēriņu, ilgāku izturību, ātrākus individuālos braucienus un zemāku asinsspiedienu no 250 līdz 500 ml dienā.

Atpakaļ Stokholmā

Karolinskas raksta kopsavilkums, ar ko viss sākās, beidzas ar rindu, kas atskatoties izklausās pēc nepietiekama novērtējuma: mehānismu, rakstīja autori, "vēl jānoskaidro". Tas ir noskaidrots. Augs uzkrāj slāpekli saknē; sakne nonāk presē; sula nonāk jūsos; mēle nodod to baktēriju kolonijai, kas pārvērš to organisma paša asinsvadu paplašinātāja priekštecī; un kaut kur strādājošā muskulī, brīdī, kad pietrūkst skābekļa, gāze, kas dzīvo dažas sekundes, atver asinsvadu, kas citādi būtu palicis aizvērts.

Nekas no tā nav radīts riteņbraucējiem. Tas vienkārši notiek, kad dārzenis, kas ziemeļu augsnē audzis jau pirms tam bija rakstītas receptes, satiek ķermeni, kas attīstījās, to ēdot. Sportisti to vienkārši pamanīja pirmie.

Biežāk uzdotie jautājumi

Cik ilgi pirms treniņa dzert biešu sulu?

Divas līdz trīs stundas. Nitrīts plazmā, forma, ko organisms izmanto, sasniedz maksimumu aptuveni divarpus līdz trīs stundas pēc devas [4][9]. Pirms svarīgām sacensībām ikdienas glāze trīs līdz sešas dienas iepriekš veido augstāku bāzes līmeni [8].

Cik daudz biešu sulas vajag, lai būtu efekts?

Snieguma pētījumos izmantoja 500 ml parastas biešu sulas, aptuveni 5,5 līdz 6,2 mmol nitrāta [8][9]. Devas un atbildes pētījumā konstatēja, ka ieguvums izlīdzinās virs aptuveni 8 mmol [7]. Asinsspiediena pētījumā lietoja 250 ml dienā [12]. Starp lielu glāzi un pus litru ir uz pierādījumiem balstītais diapazons.

Vai mutes skalojamais līdzeklis tiešām atceļ biešu sulas efektu?

Antibakteriālais atceļ. Nitrāta pārvēršana par nitrītu notiek uz mēles, un 2008. gada pētījums parādīja, ka hlorheksidīna tipa skalojamais līdzeklis izteikti vājina nitrīta pieaugumu plazmā pēc nitrāta devas [5]. Tīriet zobus kā parasti; vienkārši izlaidiet antiseptisko skalošanu ap to laiku, kad dzerat sulu.

Kāpēc pēc bietēm urīns ir rozā?

Tā ir betūrija: sarkanais pigments betanīns iziet cauri neizmainīts. Tā notiek aptuveni vienam no desmit, atšķiras no cilvēka uz cilvēku un no maltītes uz maltīti, un tā ir nekaitīga [15].

Atsauces

1. Larsen FJ, Weitzberg E, Lundberg JO, Ekblom B. Effects of dietary nitrate on oxygen cost during exercise. Acta Physiol (Oxf). 2007;191(1):59–66.
2. The Nobel Assembly at Karolinska Institutet. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1998: press release. Stockholm, 12 October 1998. nobelprize.org.
3. Lundberg JO, Weitzberg E, Gladwin MT. The nitrate–nitrite–nitric oxide pathway in physiology and therapeutics. Nat Rev Drug Discov. 2008;7(2):156–167.
4. Webb AJ, Patel N, Loukogeorgakis S, et al. Acute blood pressure lowering, vasoprotective, and antiplatelet properties of dietary nitrate via bioconversion to nitrite. Hypertension. 2008;51(3):784–790.
5. Govoni M, Jansson EÅ, Weitzberg E, Lundberg JO. The increase in plasma nitrite after a dietary nitrate load is markedly attenuated by an antibacterial mouthwash. Nitric Oxide. 2008;19(4):333–337.
6. Hord NG, Tang Y, Bryan NS. Food sources of nitrates and nitrites: the physiologic context for potential health benefits. Am J Clin Nutr. 2009;90(1):1–10.
7. Wylie LJ, Kelly J, Bailey SJ, et al. Beetroot juice and exercise: pharmacodynamic and dose-response relationships. J Appl Physiol. 2013;115(3):325–336.
8. Bailey SJ, Winyard P, Vanhatalo A, et al. Dietary nitrate supplementation reduces the O2 cost of low-intensity exercise and enhances tolerance to high-intensity exercise in humans. J Appl Physiol. 2009;107(4):1144–1155.
9. Lansley KE, Winyard PG, Bailey SJ, et al. Acute dietary nitrate supplementation improves cycling time trial performance. Med Sci Sports Exerc. 2011;43(6):1125–1131.
10. Senefeld JW, Wiggins CC, Regimbal RJ, Dominelli PB, Baker SE, Joyner MJ. Ergogenic effect of nitrate supplementation: a systematic review and meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. 2020;52(10):2250–2261.
11. Maughan RJ, Burke LM, Dvorak J, et al. IOC consensus statement: dietary supplements and the high-performance athlete. Br J Sports Med. 2018;52(7):439–455.
12. Kapil V, Khambata RS, Robertson A, Caulfield MJ, Ahluwalia A. Dietary nitrate provides sustained blood pressure lowering in hypertensive patients: a randomized, phase 2, double-blind, placebo-controlled study. Hypertension. 2015;65(2):320–327.
13. Presley TD, Morgan AR, Bechtold E, et al. Acute effect of a high nitrate diet on brain perfusion in older adults. Nitric Oxide. 2011;24(1):34–42.
14. Clifford T, Howatson G, West DJ, Stevenson EJ. The potential benefits of red beetroot supplementation in health and disease. Nutrients. 2015;7(4):2801–2822.
15. Mitchell SC. Food idiosyncrasies: beetroot and asparagus. Drug Metab Dispos. 2001;29(4 Pt 2):539–543.