铁的吸收
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铁的吸收
铁是人体内必需的微量元素之一,有着重要的生理功能。成人体内含铁量为35.8~89.5毫摩尔,小儿每公斤体重含0.525~1.074毫摩尔,仅占人体体重的万分之四左右,属于微量元素。正常人体每天铁的需要量:18岁少女为18毫克,青年男子15毫克,成年男子为12毫克,孕妇、乳母为18毫克。小儿由于生长发育,体重和血容量的增长,以及铁的不断丢失,必须每日从食物中摄取铁15~18毫克。
铁的来源
人们体内铁的来源平常大多由于食用含铁丰富的食物。以血红素形式存在的铁最容易被人体吸收。动物肝脏每百克含铁(25mg)、动物全血(每百克含铁15mg)和肉中的铁均是以这种形式存在,其吸收率一般为22%,最高可达25%。而植物类食物中铁大多以植酸铁、草酸铁等不溶性盐的形式存在,所以难以被人体吸收。其吸收率一般在10%以下。含铁丰富的植物类食物主要有黑木耳、海带、芝麻、大豆、南瓜子、西瓜子、芹菜、苋菜、菠菜、韭菜、小米、红枣、紫葡萄、红果、樱桃等。我们日常的食物中多数含铁量较少,有的基本测不到,有些含铁食物,不利于吸收。一般食物铁的吸收率在1%~22%。所以很容易引起铁缺乏性疾病。但有如下几种食物含铁量(每100克食物含铁量)较高:动物血含铁量最高约340毫克,吸收率也最高,为10%~76%。动物肝如猪肝含铁25毫克,牛肝含9,0毫克,猪瘦肉中含2.4毫克,吸收率也高至7%。蛋黄含铁量亦较高,但吸收率仅3%。其它含铁较高的食物有,芝麻50毫克、芥菜12毫克、芹菜8.5毫克、紫菜33.2毫克、木耳185毫克、海带150毫克、米6.7毫克等,应根据不同饮食及条件混合食用。
铁的吸收部位
近端小肠(十二指肠和空肠)是铁吸收的主要部位,也是调节铁平衡的一个关键环节。动物消化道的其它部位如胃、回肠、盲肠也能吸收少量的铁。Darrell 于1965年利用结扎小肠段技术,研究得到大鼠不同消化道部位吸收铁的能力依次为:十二指肠>回肠>小肠中段>胃。由此可见,动物整个消化道都可以吸收铁,但主要吸收部位在十二指肠。机体内铁的稳定态主要受肠道对铁的吸收率的控制。
铁的吸收形式
铁主要是Fe2+被吸收,肉类食品中的肌红蛋白所含的铁可被完整地直接吸收,植物中的铁多为Fe3+,需要还原成Fe2+或与铁螯合物结合后才容易被吸收。维生素c和其他还原剂能使Fe3+还原成Fe2+;蛋白质分解后的氨基酸、酰胺剂、胺类可促进铁成为溶解状态,均可促进铁的吸收。虽然过去的几十年已经投入了相当大的努力,各种假说,如载体转运、离子通道等机制已相继提出,但小肠黏膜铁吸收的机制一直是不清楚的。一般认为,铁在许多组织细胞被吸收(或摄取) 都是通过经典的转铁蛋白(transferrin,Tf)和转铁蛋白受体(transferrin receptor,TfR)的途径。即三价铁首先与Tf 结合,两者的结合物再与细胞表面的TfR 结合,之后经过内吞、酸化、释放和移位等步骤,铁进入胞浆,最终被细胞利用,合成血红蛋白及其他物质。但小肠肠腔表面的吸收上皮细胞不存在TfR 表达,因此,铁穿过小肠进入机体不可能通过Tf-TfR 的经典转运途径实现。近年来,在小肠黏膜细胞相继发现了DMT1(divalent metal transporter 1,二价金属离子转运蛋白)、DCb(duodenal cytochrome b,肠细胞色素B)、MTP1(metal transporter protein 1金属转运子蛋白1)和Fp1 (ferroportin 1,膜铁转运蛋白1) 和Hp (hephaestin,膜铁转运辅助蛋白) 等几种铁转运相关的蛋白质。这些蛋白的发现是铁代谢领域中近年取得的最大突破,也使小肠如何吸收铁这一重要问题有了基本答案。新的研究证实,DMT1 和DCb 两种蛋白质参与黏膜铁吸收过程(铁穿过肠吸收上皮细胞的顶端进入细胞),而Fp1 和Hp 则参与黏膜转运过程(从肠上皮细胞的基底侧转运入血液循环)。近年来,国外学者从肠道提纯一种新的铁结合蛋白
-Mobilferrin,并发现了Mf2整合素这一新的铁转运途径。同时提出了肠道铁吸收的新学说[3] 。但这些新的假设和学说还有待于今后进一步的验证。
铁的运输
吸收入血的Fe2+→经铜蓝蛋白氧化为Fe2+→与血浆中的转铁蛋白结合,才被转运到各组织中去。每一分子的转铁蛋白可与两分子的Fe3+结合。体内仅1/3的转铁蛋白呈铁饱和状态。说明正常情况下,转铁蛋白饱和度为33%。
铁的利用
运送到组织中的Fe3+→与转铁蛋白分离并还原成Fe2+→参与形成血红蛋白。含铁较高的食物及吸收率比较哪些食物中含铁量较为丰富?人体内的铁是构成血红蛋白、肌红蛋白的原料,而且还是维持人体正常生命活动最重要的一些酶的组分,与能量代谢关系十分密切。它的功用并不仅限于造血,还能促使胡罗卜素转化为维生素A;清除血脂;产生抗体;合成体内一些重要物质(嘌呤、胶原);参与肝脏的解毒作用等。如果膳食中可利用铁不足,就会引起缺铁性贫血,这是全世界普遍存在一种公共卫生问题,应引起足够重视。含铁最多的食物是海带、黑木耳、紫菜、香菇和芝麻酱;其次是动物的内脏、血、瘦肉等,不但含铁丰富,且易被吸收利用,同时还能促进膳食中非血红素铁的吸收;黄豆、蚕豆、豇豆也含较多铁,一般绿叶菜含铁也较高,干鲜果品中桃、红枣、杨梅、葡萄干、桂圆、松子仁、南瓜子等含铁都比较丰富,可以常食,预防缺铁性贫血发生。贫血是常见病,尤其是缺铁性贫血者最多。人体缺铁,影响体内血红蛋白的合成,病人会出现面色苍白、头晕、乏力、气促、心悸等症状。贫血病人饮茶,会使贫血症状加重。因为食物中的铁,是以3价胶状氢氧化铁形式进入消化道的。经胃液的作用,高价铁转变为低价铁(2价铁)才能被吸收。可是茶中含有鞣酸,饮后易形成不溶性鞣酸铁,从而阻碍了铁的吸收,使贫血病情加重。所以贫血病人不宜饮茶。
药物补充铁当人体出现缺铁症状严重时,可通过药物补充铁。现在,补铁的药剂多种多样,但相同的铁剂不同人服用,效果可能大相径庭,服用铁剂还有不少讲究。首先,铁剂要餐后服用,这是因为铁剂对胃肠道刺激较大;第二,服用铁剂的同时可以服用一粒维生素C ,或者两汤匙食醋,这能大大增加铁剂的吸收和利用;第三,服用铁剂时,不能喝茶,尤其是浓茶,茶叶中的鞣酸能和铁结合,形成鞣酸铁沉淀,会严重妨碍铁的吸收;第四,服用铁剂,疗程要足够。不少人服药后一旦见效,就会马上停药,这是错误的做法,原来人体还有一个“铁仓库”,又称为“储存铁”,服药后虽然血红蛋白(俗称血色素)恢复了正常,但还要把“铁仓库”存足、存够才能算大功告成,这时才可以完全停药。因此,血红蛋白值恢复正常后,还要持续补铁2 至3 月,方可停药。 3.2 铁元素的吸收 3.2.1吸收途径铁在体内主要被十二指肠吸收,胃和小肠也可吸收少许。酸性环境能促进铁的吸收。 3.2.2 吸收方式二价铁比三价铁易吸收,但食物中多为三价铁,因此必须在胃和十二指肠内还原为二价铁才能够被充分吸收。[9]吸收了的二价铁在肠粘膜上皮细胞内重新被氧化成三价铁,并且刺激十二指肠的粘膜细胞形成一种特殊蛋白——亲铁蛋白,后者和三价铁结合形成铁蛋白。
铁吸收的影响因素
铁蛋白里的铁分解为二价铁并非常快进入血循环,残留的铁蛋白仍贮存在肠粘膜细胞内影响铁吸收的因素非常多,主要有以下几个: 1.消化道分泌物由于酸性条件促进铁的吸收。所以,消化道中分泌的酸性物质能促进铁的吸收。如胃酸、胆汁等。但胰腺分泌碳酸氢盐与铁结合形成难溶复合物,不利于铁吸收;而其分泌蛋白酶可使铁与蛋白分离,有利于铁的吸收。 2.体内铁的贮存量当体内铁的贮存量过高时,铁吸收量减少。而铁缺乏时,铁的吸收量增加。 3.食物中含铁种类食物中铁分为血红素铁和非血红素铁两类,血红素铁主要存在于动物性食物中,主要以血红蛋白和肌红蛋白形态存在,这类铁不受植酸、磷酸等