人体含铁量仅约4g,但在体内却发挥着重要的生理作用,诸如参加构成血红蛋白、肌红蛋白以及许多酶系。健康男性铁总量为50-55 mg/kg,女性为35-40 mg/kg,其中1.5-2.0 g铁存在于骨髓及红细胞,每毫升血含0.4-0.5 mg元素铁,0.4 g存在于肌红蛋白和各种酶中,储存铁大约1.6 g,主要存储于肝脏和单核巨噬细胞系统,以水溶性的铁蛋白或非水溶性的含铁血黄素的形式贮存。随着人们对铁营养重要性的认识、铁吸收率问题正日益受到广泛的关注。
铁的吸收机理及吸收利用率涉及多个方面,包括铁的形式、吸收位置、调控因素以及不同类型铁的吸收效率。
铁的吸收机理
铁的主要吸收发生在十二指肠。血红素铁通过肠黏膜上皮细胞的血红素转运蛋白(HCP1)被直接转运入细胞内。在血红素氧化酶的作用下,血红素的卟啉环被打开,从而释放出二价铁(Fe2+)。非血红素铁则以三价铁(Fe3+)的形式存在,需要先被还原为二价铁才能被吸收。建议服用补铁剂同时也服用具有还原性的药品或食物,以促进其吸收与利用,比如维生素C或食用富含维生素C的食物。人类没有铁排泄的生理机制,正常机体的铁稳态受铁调素调控。
铁调素(Hepcidin)是一种由肝脏产生的肽激素,是全身铁稳态的主要调节剂。铁调素结合并降解铁转运蛋白,从而影响铁被巨噬细胞回收、被肠上皮细胞吸收以及被肝细胞储存的过程。当体内缺铁时,铁调素浓度较低,从而有利于铁的吸收和从储存部位输送到血浆;但当体内铁含量充足时,较高的铁调素浓度会降低铁的吸收,并损害铁的释放[2]。
铁的两种主要形式
01血红素铁
这种形式的铁在胃肠道内不被水解,因此其吸收不受其他食物成分如纤维、草酸盐、植物盐、磷酸盐和多酚的抑制。血红素铁的有效吸收率较高,通常在15%-35%之间。
02非血红素铁
这种形式的铁需要先被还原为二价铁才能被吸收,其吸收率较低,通常只有2%-10%。
提高铁吸收的方法
01维生素的作用:维生素C可以显著提高非血红素铁的吸收率,是铁吸收的有效促进因子,维生素A、叶酸、维生素B12、维生素B2等维生素对铁的吸收有重要的协同作用。研究表明,维生素C可以将植物性食物中的非血红素铁的吸收提高2至3倍。此外,柠檬酸也可以以剂量依赖的方式促进铁的吸收。
02食物搭配:蔬菜、水果如黑木耳、韭菜、菠菜、橙子、桑葚、樱桃和猕猴桃等富含维生素C,可以与铁一起摄入以提高铁的吸收率。
03有机铁的优势:有机铁(如有机蛋白铁)比无机硫酸亚铁更易被吸收。研究表明,有机蛋白铁的生物学利用率显著高于无机硫酸亚铁。
04脂质体包埋技术:通过磷脂包裹焦磷酸铁,能够保护三价铁免受胃pH值的影响,从而赋予三价铁到达覆盖肠道吸收和通过被动途径穿过肠道上皮的能力,具有高生物利用度和耐受性,能够显著提高血红蛋白浓度,类似于静脉补铁,且没有任何胃肠道副作用[3]。
铁的吸收机理及其生物利用率取决于铁的形态和伴随的营养素。血红素铁由于其结构特性,具有较高的吸收率,而非血红素铁则需要通过还原为二价铁来提高其吸收率。通过合理搭配食物和选择高效吸收的铁源,可以显著提高铁的生物利用率,从而更有效地预防和治疗缺铁性贫血。
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参考文献:
[1]GanzT. Anemia of inflammation[J]. N Engl J Med, 2019, 381(12):1148-1157. DOI: 10.1056/NEJMra1804281.
[2]铁与肠道菌群
[3]Sucrosomial 技术能够促进三价铁吸收:临床前和临床证据,Blood - X-MOL
图1来源:https://www.zhihu.com/question/276057693
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