铁是人体必需微量营养元素,对人体生理活动起重要的调节作用。长期负铁平衡会导致缺铁性贫血,引起心理活动和智力发育损害以及行为改变,损害儿童的认知能力,影响身体耐力,降低人体抗感染能力,严重的贫血会导致死亡。
机体在新陈代谢、生长发育以及妇女在经期和孕期时都会消耗一定量的铁,因此需要每天不断的补充。根据《中国居民膳食铁参考摄入量》,儿童每天铁需要量为1.0mg,11岁以上男性为1.1-1.6mg,女性为1.4-2.0mg,孕妇在怀孕中期每天需要4.0mg,怀孕后期每天需要7.0mg。当机体铁代谢大于可利用铁量,两者失去平衡,便出现缺铁现象。
随着人们环保与保健意识的增强,安全、高效的补铁剂逐渐成为众多研究的热点。接下来从市面上常见的补铁剂进行分析,对无机亚铁盐类、有机亚铁盐类、氨基酸螯合铁品等进行综述,介绍补铁剂的性质及吸收特点等,为生产和研发提供参考。
补铁剂的发展史
1.无机亚铁盐
硫酸亚铁是最早使用的铁强化剂,后续又开发了碳酸亚铁和氯化亚铁等无机亚铁盐铁剂。硫酸亚铁和氯化亚铁等补铁剂的铁含量很高,价格低廉,但是性质不稳定,易被氧化。由是以离子的形式被机体吸收,铁离子对胃肠道产生强烈的刺激,生物利用率低。当作为食品强化剂加入到食品中时,有强烈的铁锈味,使其应用受到限制。在饲料中添加硫酸亚铁盐,动物的粪便排泄含铁量高,对环境影响较大。
2.有机亚铁盐
此类补铁剂主要有富马酸亚铁、琥珀酸亚铁、柠檬酸亚铁和乳酸亚铁等。此类补铁剂较前者最大的优点是降低了对胃肠道的刺激,铁锈味减小,同时提高了机体利用率。但实质还是以离子键结合的,对胃肠细胞膜有一定的损伤,故稳定性较低,在运输过程和贮存中存在一定问题,易产生异味。
3.氨基酸和肽螯合铁
金属螯合物是指金属离子与氨基酸或肽上的基团以配位共价键等形式形成的化合物,螯合结构可以减缓铁在消化道内解离,并保证其在小肠刷状缘及时有效地释放铁离子。氨基酸螯合铁已被广泛应用于我国食品与饲料行业,常见的有甘氨酸螯合铁、赖氨酸螯合铁、复合氨基酸螯合铁等。
铁原子被氨基酸以五元或者六元环包围的结构避免了游离铁离子的产生,氨基酸螯合金属物的结构更易进入脂质和蛋白质为主要成分的细胞膜,使其生物利用度大大提高。
铁的吸收
人体的铁源主要是食物的摄取与衰老红细胞破裂后释放出来的铁。植物性食物以非血红素铁形式存在,利用率低并受维生素C及植酸等因素影响;动物性食物(如猪肉、猪血等)多以血红素铁的形式被机体吸收利用。
膳食是铁的唯一来源,人体通过膳食摄入的铁在肠道被吸收后,通过血液转运至肝脏,转化后被人体利用。铁的主要吸收部位是十二指肠和空肠近端。膳食中的血红素铁和非血红素铁通过不同的吸收机制进入人体。血红素铁通过肠上皮的血红素载体蛋白1或血红素转运蛋白从肠腔侧进入肠上皮细胞,之后被细胞质中的血红素加氧酶裂解,释放出亚铁离子,进入血液循环。人体从肉、禽、鱼等食品中摄取的血红素铁占饮食中总铁摄入量的 5% ~ 40%,吸收过程受其他物质的影响小,吸收率可达 30% 以上。增加富含血铁红素动物食品的摄入量可改善贫血,但过量摄入动物食品可能导致高血压等其他疾病。
非血红素铁分为二价铁和三价铁,二价铁通过二价金属离子转运蛋白1进入肠上皮细胞。三价铁被小肠绒毛上的十二指肠细胞色素 B 还原成为二价铁后,才能被吸收利用。非血红素铁主要存在植物和乳制品中,绝大部分膳食铁都是非血红素铁,吸收率为1% ~ 10%。非血红素铁的吸收受到多种因素的影响,中国膳食中普遍存在的食物成分,如植酸、草酸、酚类化合物等均会抑制非血红素铁的吸收。
我国缺铁现象极为普遍,缺铁性贫血同样是常见病症之一,摄入富铁食品及含铁膳食补充剂是控制贫血率,改善缺铁性贫血的重要手段。补铁剂在人们生活中越来越被重视,新一代氨基酸螯合补铁剂生物利用率高,环保且安全,但是成本较高,还没有取代无机和有机亚铁盐。
因此同样需进一步加强新型铁剂的研发,通过包埋、螯合等工艺,研发对食品性状影响小,稳定性高且具有较高生物利用率的新型铁剂,针对缺铁人群开发高生物利用率的补铁产品。




