铁元素的生理功能及其研究进展
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展 很快!大致可分为三个阶段%传统的平衡试验阶段$同位素应 用阶段和细胞生物学技术应用阶段" 8%- 平衡试验
平衡试验即在一定时间内测定动物对铁的食入量和排 出量!从而得到被动物吸收或利用的量" 此法原理和操作简 单!所需试验设备也不复杂!只要能准确分析样品含铁量!准 确记录食入和排出量即可" 但其缺点也是显而易见的!因为 动物对铁的需要量很小!而且动物机体内排泄量很低!加上 试验误差的干扰!很难得到真实可靠的数据" 但此法对研究 动物对某种营养吸收利用时还是一种经典方法%它可以使试 验期延长!使动物处于自然生长状态!使试验结果更贴近动 物自身生理状况等优点是其它任何方法所无法替代的" 8%F 同位素示踪技术的应用
生产实际中!选择含二价铁作为铁添加剂!是比较普遍 的做法!这是因为含三价铁的化合物生物利用率极低" 当溶 液 67D/ 时!二价 铁 在 该 溶 液 中 的 浓 度 可 达 -0!而 三 价 铁 几 乎是不溶的!当溶液 67E8 时!三 价 就 是 不 溶 的 " 因 此 !铁 能
!" 畜牧兽医科技信息 !""#$"%
细胞培养就是人为地提供模拟体内的生理条件在离体
条件下使细胞继续生长繁殖的实验技术! 运用细胞培养进行 研究有其独到的优点! 首先# 离体培养细胞脱离了有机体复 杂的环境因素的影响"可以很方便地控制实验条件"进行单 因子测试# 其次" 实验中可以直接观测细胞发生的变化#再 次"可以提供大量均一细胞供研究用! 将细胞培养与同位素 示踪技术有机结合用于研究铁的吸收特点始于九十年代" $%&’(%)!**+,研 究 了 细 胞 作 为 研 究 铁 吸 收 利 用 模 型 的 培 养 条 件$时间和可行性! -.%/0)!**",利用细胞培养研 究 了 几 种 氨 基酸对细胞铁吸收的影响"结果表明"细胞培养技术是研究 细胞铁吸收的有效方法" 但不能用于研究细胞内铁的转运! 近年来"我国细胞生物学技术发展很快"借助于同位素示踪 技术"使得将细胞培养用于动物营养研究成为可能! 但由于 技术要求高且是离体培养" 还不能完全反映机体的真实情 况"所以这项技术在国内尚未见报道! 1 铁对基因表达的调控
畜牧兽医科技信息 !""#$"% !"
专论与综述
嘌呤氧化酶!细胞色素还原酶!在细胞生物氧化过程中发挥 着重要作用" 现代研究证明!铁与能量代谢密切相关!因为三 羧循环中有一半以上的酶和因子含铁或者只有铁存在时才 能发挥其生化作用!完成生理功能#铁还影响动物体内的蛋 白质合成和免疫机能"
缺铁或铁的利用不良!将导致氧的运输$贮存$二氧化碳 的运输及氧化还原等代谢过程紊乱!影响生长发育甚至发生 贫血等各种疾病" 机体若贮铁或摄铁不足!或因寄生虫感染 缺铁!或红细胞分解速度大于合成速度!则出现缺铁性贫血" 贫血可发生于生长的任何阶段!需要人工补铁" # 影响动物对铁剂吸收利用的因素
否被动物体吸收利用!其前提条件是它的溶解度" 而在小肠 内 67 值环 境 里 !只 有 二 价 是 可 溶 的!因 此 在 肠 腔 内 !铁 首 选 应被还原为二价铁!才可能被机体吸收利用"
此外!不同补铁剂其生物学效价不同!一般是二价铁化 合物优于三价铁化合物" 同样是二价铁化合物!不同化合物 的生物学效价也不同" 8 铁吸收利用的技术研究进展
G*(+H*I* 在 -.F8 年首次将放射性同位素 应 用 于 动 物 研 究! 但直到 <J 年代放射性同位素与辐射技术才被广泛应用 于动物物质代谢和临床研究" 0((+*K-.<-L首次 用 <<@* 标 记 示踪研究了人不同食物中铁的吸收利用情况" 此后利用该技 术进行日粮原料中铁吸收利用的研究取得了很大进展!该技 术得以不断发展和完善!最后形成内标和外标法两个独立的 研究体系" =((MK!./5N在其综述中已详细说明了两个体系的 具体实施过程和各自的优缺点"
作者简介!石文艳"女"汉"#!#$$%$"新疆人% 现为石河子大学动物科 技学院动物营养与饲料专业硕士研究生%
机体内铁的稳定态主要受肠道对铁的吸收率的控制+ 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"但小肠粘膜铁吸收的 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;C6.,9D+668,"ED<和 转 铁 蛋 白受体;C6.,9D+668, 6+:+FC76"EDG<的途径+ 即三价铁首先与 ED 结 合 "两 者 的 结 合 物 再 与 细 胞 表 面 的 EDG 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 EDG 表达"因此"铁穿过小肠进入机体不可能通过 ED% EDG 的经典转运途径实现 + 近年来"在 小 肠 黏 膜 细 胞 相 继 发 现 了 =HE!;*8I.3+,C /+C.3 C6.,9F76C+6 !"二 价 金 属 离 子 转 运 蛋 白 <-=JK ;*47*+,.3 :)C7:-67/+ K" 肠 细 胞 色 素 2<-HEL! ;/+C.3 C6.,9F76C+6 F67C+8, ! 金属转运子蛋白 !<和 5F! ;D+667M F76C8, !"膜 铁 转 运 蛋 白 !< 和 NF ;-+F-.+9C8,"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"=HE! 和 =JK 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 5F! 和 NF 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%木 比 耳 铁 蛋 白;H7K83D+668," HD<"并 发 现 了 HDA 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+ 但这些新的假设和学说还有待于今后进一步的验 证+ A 铁的生理功能
动物补铁效果受到多种因素的影响!归纳起来主要有三 个方面%动物自身方面!饲料方面和铁的状态" $%! 动物自身方面
不同种类的动物对铁在吸收利用有很大差异" 不同动 物&如反刍动物和单胃动物的日粮组成$消化道结构不同!对 铁的吸收利用显然不同" 而同种动物不同品种间$同品种不 同性别间对铁吸收利用无明显差别 &除人类外’" 幼龄畜禽 &尤其是初生的’ 易患缺铁症! 这是由于其体内铁贮相对较 低" 所以幼龄畜禽对铁的吸收利用率高于成年畜禽" 随着年 龄的增加!铁的吸收降低!同时铁在组织器官中的沉积量也 降低" 动物不同生理状态对铁的吸收利用也有很大差别!如 孕期的母畜铁的吸收 率 增 加&’()*+,!-.//#01234!!."5’" 动 物的胃肠道环境也影响铁的吸收"当肠腔内 67 值大于 8 时! 铁离子与氢氧根离子形成不溶性羟合络合物的聚合物!从而 降低其吸收利用率" $%5 饲料方面
另外!日粮中的成分影响铁的吸收和利用" 饲料中富含 维生素 =$>$? 等还原剂性的物质$动物性 蛋 白 质 $某 些 氨 基 酸 &如 组 氨 酸 $赖 氨 酸 $半 胱 氨 酸 等 ’和 糖 类 时 !可 以 提 高 @* 的吸收利用率" 同时饲料中某些有机酸&如饲料中草酸$植酸 脑壳磷酸盐等 ’$纤 维 素 能 与 @* 形 成 不 溶 性 铁 盐 !均 可 阻 碍 铁的吸收和利用" 饲料中的棉酚和高浓度的 A2 $02$B$=C$ =( 存在时!也可降低 @* 的吸收利用率" $%$ 铁的状态
采用同位素示踪技术研究不同铁化合物中铁的生物学 效价和铁吸收利用情况的方法主要有二种%
其一是外标法!即外翻肠囊法!就是从活体取出小肠后 分割成不同的片段!将各片段外翻做成囊状物!放入培养液 中培养一段时间行!取出放进装有被测物的烧瓶中!观测肠 道粘膜$浆膜及肠体中被测物的变化" 该技术优点为操作简 便!快速且耗费低!还能详细观察铁进入肠粘膜和浆膜的变 化规律" 缺点是由于在非生理条件&无备注无血液供应’下进 行的!小肠的功能不能正常发挥!另外!仅限于研究铁的吸 收!无法对铁在动物体内的进一步代谢进行研究"
专论与综述
铁元素的生理功能 及其研究进展
石文艳 !" 潘晓亮 !" 万鹏程 !PA
,!P 新疆石河子大学动物科技学院QAP 新疆农垦科学院畜牧兽医研究所"石河子 01ABBB(
关键词! 铁& 生理功能& 基因表达 由于缺铁性贫血对人类健康’特别是对于女青年和妊娠 妇女(造成危害"所以很早以前"人们就通过对这种病的观察 研究而认识到铁对健康的重要性% 铁作为一种药物用于治疗 人类的疾病已有数百年的历史"我国古代劳动人民早就发现 中 药 皂 矾 可 以 治 疗 )血 虚 萎 黄 *"而 皂 矾 的 主 要 成 分 就 是 硫 酸 铁+ 在 !&&’ 年 ()*+,-./ 就曾用含铁的酒类治疗缺铁性贫血 ,那时称青春期萎黄病$% 人们还知道用铸铁锅烹饪的食物可 以增进健康-防治贫血+ !01! 年 23.4* 首先用二价铁治疗 单 纯性贫血+ 同年 567*89:- 证明萎黄病患者血液里铁含量比健 康人低+ 至此"有关铁对生物体的重要生理作用的研究达到 了较高水平+ 二十世纪五十到六十年代"随着血液-组织中含 铁量的精密测定方法和同位素示踪技术的应用"人们才开始 研究铁的吸收代谢机制"而且发展迅速+ 随着科学技术的进步"人们对于铁的认识已从感性阶段 进入理性阶段"从更深层次上即分子生物学水平上认识到铁 的功能+ 众多营养学者认识到!饲料营养素作为动物的外部 环境因子与其基因表达存在着广泛的互作"使得通过改变日 粮中的组分来控制个体的基因表达"获得人们理想的动物变 得日益可行+ ! 机体对铁的吸收和分布 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+ =.66+33 于 !#&" 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+ 虽然整个消化道都可吸收铁"但动物采食的铁仅有很少 部分,"?@0?(被吸收"其余的则通过肠道随粪便排出+ 大约 有三分之二的机体铁存在于红细胞的血红蛋白和肌肉的肌 红蛋白中"AB?的铁以不同形式存在于肝- 脾和其他组织中" 剩余的以不可利用形式存在于肌球蛋白-肌纤凝蛋白和金属 结合酶中+
铁对动物有多种功能"主要表现在!铁是构成血红蛋白肌红蛋白-细胞色素和多种氧化酶的重要成分"作为氧的载 体"保证体组织内氧的正常输送&血红蛋白中的铁"对于维持 机体每个器官和每种组织的正常生理作用是不可缺少的&铁 在胎盘中是以转铁蛋白的形式存在&以乳铁蛋白的形式存在 于哺乳动物乳汁-胰液-泪液及白细胞胞浆&以铁蛋白和血红 素形式存在于肝中&在禽卵和爬行类卵蛋白中存在的卵转铁 蛋白&并且铁也是构成机体内许多代谢酶的活性成分"如!铁 硫蛋白-细胞色素-细胞色素氧化酶-过氧化物酶等&铁与某 些酶的活性有密切的关系"如乙酰辅酶 O"琥珀酸脱氢酶-黄
其二是内标法!根据动物引入铁的方法!可分为两类!一 类是直接采食或通过胃管引入! 另一种是十二指肠灌注!当 以动物为对象时!主要采用后者!前者主要用于人的研究" 该 法具有试验期短!操作简便!在动物体内进行等优点!得到了 研 究 者 的 广 泛 应 用 OPQ*)R!!./J#7C2H*+S(+I!!.9$#T3U64(2! !.."#V12 =1U6*2!-./$#7C*)*+4!-.9$N" 周 桂 莲 等K5JJJN利 用体内原位结扎肠段并灌注技术结合放射性同位素示踪技 术研究了氨基酸螯合铁在大鼠体内的吸收特点!认为放射性 同位素示踪技术结合结扎十二指肠段并灌注技术不失为一 种研究动物对微量元素吸收情况的较为理想的试验手段" 8%$ 细胞培养技术的应用
饲料中铁的含量影响铁的吸收利用! 日粮中含铁量降 低!铁的吸收增加!反之亦然" 我国饲料含铁量的特点为%动 物性饲料含铁量最高!糠麸类$饼粕类$草粉类次之!豆类及 谷实类含量最少&杜荣 -.9.’" 同一种饲料含铁量差异很大" 所以!在实际应用中!应以实测值为依据" 一般来说!植物性 饲料中铁的吸收利用率小于动物性饲料中的铁 &杨文正 -..$’" 如玉米$大豆$小麦中铁吸收率只有 -:;<:!而 鱼 肉 &!!:’$牛 肉 &55:’$牛 肝 &!8:;!":’等 动 物 性 饲 料 中 铁 的 利用率要高的多" 这主要是由于动物性饲料中的铁有一部分 是以血红素铁的形式存在的!血红素铁的吸收代谢特点决定 了其吸收利用率高于非血红素铁"
平衡试验即在一定时间内测定动物对铁的食入量和排 出量!从而得到被动物吸收或利用的量" 此法原理和操作简 单!所需试验设备也不复杂!只要能准确分析样品含铁量!准 确记录食入和排出量即可" 但其缺点也是显而易见的!因为 动物对铁的需要量很小!而且动物机体内排泄量很低!加上 试验误差的干扰!很难得到真实可靠的数据" 但此法对研究 动物对某种营养吸收利用时还是一种经典方法%它可以使试 验期延长!使动物处于自然生长状态!使试验结果更贴近动 物自身生理状况等优点是其它任何方法所无法替代的" 8%F 同位素示踪技术的应用
生产实际中!选择含二价铁作为铁添加剂!是比较普遍 的做法!这是因为含三价铁的化合物生物利用率极低" 当溶 液 67D/ 时!二价 铁 在 该 溶 液 中 的 浓 度 可 达 -0!而 三 价 铁 几 乎是不溶的!当溶液 67E8 时!三 价 就 是 不 溶 的 " 因 此 !铁 能
!" 畜牧兽医科技信息 !""#$"%
细胞培养就是人为地提供模拟体内的生理条件在离体
条件下使细胞继续生长繁殖的实验技术! 运用细胞培养进行 研究有其独到的优点! 首先# 离体培养细胞脱离了有机体复 杂的环境因素的影响"可以很方便地控制实验条件"进行单 因子测试# 其次" 实验中可以直接观测细胞发生的变化#再 次"可以提供大量均一细胞供研究用! 将细胞培养与同位素 示踪技术有机结合用于研究铁的吸收特点始于九十年代" $%&’(%)!**+,研 究 了 细 胞 作 为 研 究 铁 吸 收 利 用 模 型 的 培 养 条 件$时间和可行性! -.%/0)!**",利用细胞培养研 究 了 几 种 氨 基酸对细胞铁吸收的影响"结果表明"细胞培养技术是研究 细胞铁吸收的有效方法" 但不能用于研究细胞内铁的转运! 近年来"我国细胞生物学技术发展很快"借助于同位素示踪 技术"使得将细胞培养用于动物营养研究成为可能! 但由于 技术要求高且是离体培养" 还不能完全反映机体的真实情 况"所以这项技术在国内尚未见报道! 1 铁对基因表达的调控
畜牧兽医科技信息 !""#$"% !"
专论与综述
嘌呤氧化酶!细胞色素还原酶!在细胞生物氧化过程中发挥 着重要作用" 现代研究证明!铁与能量代谢密切相关!因为三 羧循环中有一半以上的酶和因子含铁或者只有铁存在时才 能发挥其生化作用!完成生理功能#铁还影响动物体内的蛋 白质合成和免疫机能"
缺铁或铁的利用不良!将导致氧的运输$贮存$二氧化碳 的运输及氧化还原等代谢过程紊乱!影响生长发育甚至发生 贫血等各种疾病" 机体若贮铁或摄铁不足!或因寄生虫感染 缺铁!或红细胞分解速度大于合成速度!则出现缺铁性贫血" 贫血可发生于生长的任何阶段!需要人工补铁" # 影响动物对铁剂吸收利用的因素
否被动物体吸收利用!其前提条件是它的溶解度" 而在小肠 内 67 值环 境 里 !只 有 二 价 是 可 溶 的!因 此 在 肠 腔 内 !铁 首 选 应被还原为二价铁!才可能被机体吸收利用"
此外!不同补铁剂其生物学效价不同!一般是二价铁化 合物优于三价铁化合物" 同样是二价铁化合物!不同化合物 的生物学效价也不同" 8 铁吸收利用的技术研究进展
G*(+H*I* 在 -.F8 年首次将放射性同位素 应 用 于 动 物 研 究! 但直到 <J 年代放射性同位素与辐射技术才被广泛应用 于动物物质代谢和临床研究" 0((+*K-.<-L首次 用 <<@* 标 记 示踪研究了人不同食物中铁的吸收利用情况" 此后利用该技 术进行日粮原料中铁吸收利用的研究取得了很大进展!该技 术得以不断发展和完善!最后形成内标和外标法两个独立的 研究体系" =((MK!./5N在其综述中已详细说明了两个体系的 具体实施过程和各自的优缺点"
作者简介!石文艳"女"汉"#!#$$%$"新疆人% 现为石河子大学动物科 技学院动物营养与饲料专业硕士研究生%
机体内铁的稳定态主要受肠道对铁的吸收率的控制+ 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"但小肠粘膜铁吸收的 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;C6.,9D+668,"ED<和 转 铁 蛋 白受体;C6.,9D+668, 6+:+FC76"EDG<的途径+ 即三价铁首先与 ED 结 合 "两 者 的 结 合 物 再 与 细 胞 表 面 的 EDG 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 EDG 表达"因此"铁穿过小肠进入机体不可能通过 ED% EDG 的经典转运途径实现 + 近年来"在 小 肠 黏 膜 细 胞 相 继 发 现 了 =HE!;*8I.3+,C /+C.3 C6.,9F76C+6 !"二 价 金 属 离 子 转 运 蛋 白 <-=JK ;*47*+,.3 :)C7:-67/+ K" 肠 细 胞 色 素 2<-HEL! ;/+C.3 C6.,9F76C+6 F67C+8, ! 金属转运子蛋白 !<和 5F! ;D+667M F76C8, !"膜 铁 转 运 蛋 白 !< 和 NF ;-+F-.+9C8,"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"=HE! 和 =JK 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 5F! 和 NF 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%木 比 耳 铁 蛋 白;H7K83D+668," HD<"并 发 现 了 HDA 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+ 但这些新的假设和学说还有待于今后进一步的验 证+ A 铁的生理功能
动物补铁效果受到多种因素的影响!归纳起来主要有三 个方面%动物自身方面!饲料方面和铁的状态" $%! 动物自身方面
不同种类的动物对铁在吸收利用有很大差异" 不同动 物&如反刍动物和单胃动物的日粮组成$消化道结构不同!对 铁的吸收利用显然不同" 而同种动物不同品种间$同品种不 同性别间对铁吸收利用无明显差别 &除人类外’" 幼龄畜禽 &尤其是初生的’ 易患缺铁症! 这是由于其体内铁贮相对较 低" 所以幼龄畜禽对铁的吸收利用率高于成年畜禽" 随着年 龄的增加!铁的吸收降低!同时铁在组织器官中的沉积量也 降低" 动物不同生理状态对铁的吸收利用也有很大差别!如 孕期的母畜铁的吸收 率 增 加&’()*+,!-.//#01234!!."5’" 动 物的胃肠道环境也影响铁的吸收"当肠腔内 67 值大于 8 时! 铁离子与氢氧根离子形成不溶性羟合络合物的聚合物!从而 降低其吸收利用率" $%5 饲料方面
另外!日粮中的成分影响铁的吸收和利用" 饲料中富含 维生素 =$>$? 等还原剂性的物质$动物性 蛋 白 质 $某 些 氨 基 酸 &如 组 氨 酸 $赖 氨 酸 $半 胱 氨 酸 等 ’和 糖 类 时 !可 以 提 高 @* 的吸收利用率" 同时饲料中某些有机酸&如饲料中草酸$植酸 脑壳磷酸盐等 ’$纤 维 素 能 与 @* 形 成 不 溶 性 铁 盐 !均 可 阻 碍 铁的吸收和利用" 饲料中的棉酚和高浓度的 A2 $02$B$=C$ =( 存在时!也可降低 @* 的吸收利用率" $%$ 铁的状态
采用同位素示踪技术研究不同铁化合物中铁的生物学 效价和铁吸收利用情况的方法主要有二种%
其一是外标法!即外翻肠囊法!就是从活体取出小肠后 分割成不同的片段!将各片段外翻做成囊状物!放入培养液 中培养一段时间行!取出放进装有被测物的烧瓶中!观测肠 道粘膜$浆膜及肠体中被测物的变化" 该技术优点为操作简 便!快速且耗费低!还能详细观察铁进入肠粘膜和浆膜的变 化规律" 缺点是由于在非生理条件&无备注无血液供应’下进 行的!小肠的功能不能正常发挥!另外!仅限于研究铁的吸 收!无法对铁在动物体内的进一步代谢进行研究"
专论与综述
铁元素的生理功能 及其研究进展
石文艳 !" 潘晓亮 !" 万鹏程 !PA
,!P 新疆石河子大学动物科技学院QAP 新疆农垦科学院畜牧兽医研究所"石河子 01ABBB(
关键词! 铁& 生理功能& 基因表达 由于缺铁性贫血对人类健康’特别是对于女青年和妊娠 妇女(造成危害"所以很早以前"人们就通过对这种病的观察 研究而认识到铁对健康的重要性% 铁作为一种药物用于治疗 人类的疾病已有数百年的历史"我国古代劳动人民早就发现 中 药 皂 矾 可 以 治 疗 )血 虚 萎 黄 *"而 皂 矾 的 主 要 成 分 就 是 硫 酸 铁+ 在 !&&’ 年 ()*+,-./ 就曾用含铁的酒类治疗缺铁性贫血 ,那时称青春期萎黄病$% 人们还知道用铸铁锅烹饪的食物可 以增进健康-防治贫血+ !01! 年 23.4* 首先用二价铁治疗 单 纯性贫血+ 同年 567*89:- 证明萎黄病患者血液里铁含量比健 康人低+ 至此"有关铁对生物体的重要生理作用的研究达到 了较高水平+ 二十世纪五十到六十年代"随着血液-组织中含 铁量的精密测定方法和同位素示踪技术的应用"人们才开始 研究铁的吸收代谢机制"而且发展迅速+ 随着科学技术的进步"人们对于铁的认识已从感性阶段 进入理性阶段"从更深层次上即分子生物学水平上认识到铁 的功能+ 众多营养学者认识到!饲料营养素作为动物的外部 环境因子与其基因表达存在着广泛的互作"使得通过改变日 粮中的组分来控制个体的基因表达"获得人们理想的动物变 得日益可行+ ! 机体对铁的吸收和分布 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+ =.66+33 于 !#&" 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+ 虽然整个消化道都可吸收铁"但动物采食的铁仅有很少 部分,"?@0?(被吸收"其余的则通过肠道随粪便排出+ 大约 有三分之二的机体铁存在于红细胞的血红蛋白和肌肉的肌 红蛋白中"AB?的铁以不同形式存在于肝- 脾和其他组织中" 剩余的以不可利用形式存在于肌球蛋白-肌纤凝蛋白和金属 结合酶中+
铁对动物有多种功能"主要表现在!铁是构成血红蛋白肌红蛋白-细胞色素和多种氧化酶的重要成分"作为氧的载 体"保证体组织内氧的正常输送&血红蛋白中的铁"对于维持 机体每个器官和每种组织的正常生理作用是不可缺少的&铁 在胎盘中是以转铁蛋白的形式存在&以乳铁蛋白的形式存在 于哺乳动物乳汁-胰液-泪液及白细胞胞浆&以铁蛋白和血红 素形式存在于肝中&在禽卵和爬行类卵蛋白中存在的卵转铁 蛋白&并且铁也是构成机体内许多代谢酶的活性成分"如!铁 硫蛋白-细胞色素-细胞色素氧化酶-过氧化物酶等&铁与某 些酶的活性有密切的关系"如乙酰辅酶 O"琥珀酸脱氢酶-黄
其二是内标法!根据动物引入铁的方法!可分为两类!一 类是直接采食或通过胃管引入! 另一种是十二指肠灌注!当 以动物为对象时!主要采用后者!前者主要用于人的研究" 该 法具有试验期短!操作简便!在动物体内进行等优点!得到了 研 究 者 的 广 泛 应 用 OPQ*)R!!./J#7C2H*+S(+I!!.9$#T3U64(2! !.."#V12 =1U6*2!-./$#7C*)*+4!-.9$N" 周 桂 莲 等K5JJJN利 用体内原位结扎肠段并灌注技术结合放射性同位素示踪技 术研究了氨基酸螯合铁在大鼠体内的吸收特点!认为放射性 同位素示踪技术结合结扎十二指肠段并灌注技术不失为一 种研究动物对微量元素吸收情况的较为理想的试验手段" 8%$ 细胞培养技术的应用
饲料中铁的含量影响铁的吸收利用! 日粮中含铁量降 低!铁的吸收增加!反之亦然" 我国饲料含铁量的特点为%动 物性饲料含铁量最高!糠麸类$饼粕类$草粉类次之!豆类及 谷实类含量最少&杜荣 -.9.’" 同一种饲料含铁量差异很大" 所以!在实际应用中!应以实测值为依据" 一般来说!植物性 饲料中铁的吸收利用率小于动物性饲料中的铁 &杨文正 -..$’" 如玉米$大豆$小麦中铁吸收率只有 -:;<:!而 鱼 肉 &!!:’$牛 肉 &55:’$牛 肝 &!8:;!":’等 动 物 性 饲 料 中 铁 的 利用率要高的多" 这主要是由于动物性饲料中的铁有一部分 是以血红素铁的形式存在的!血红素铁的吸收代谢特点决定 了其吸收利用率高于非血红素铁"