Базові знання про харчування (частина 16)

Ми використовуємо файли cookie, щоб постійно розробляти DAZ.online та адаптувати його все краще і краще до ваших потреб. DAZ.online фінансується за рахунок реклами, і для цього також встановлюються файли cookie. Тому використання веб-сайту можливе лише за умови згоди на використання файлів cookie. Подробиці щодо використання файлів cookie можна знайти в нашій декларації про захист даних.

Ми використовуємо файли cookie для покращення Вашого досвіду та надання персоналізованого вмісту. Ми фінансуємося з реклами, яка також потребує файлів cookie. Тому, щоб використовувати DAZ.online, вам потрібно погодитися на використання файлів cookie.

«Шкода! Але DAZ.online не може повністю обійтися без файлів cookie, зокрема, тому що ми фінансуємо себе за рахунок доходів від реклами. Тому зараз ви не можете використовувати DAZ.online без цієї згоди.

На жаль, ви не можете отримати доступ до DAZ.online, не погодившись із використанням файлів cookie.

DAZ.online
DAZ/AZ
ДАЗ 31/2007
Базові знання про харчування (.

Харчування в актуальному стані

Наша кров потребує заліза

З мінеральних речовин ми дійшли до мікроелементів у нашій серії "Основні знання про харчування". Їх вміст в організмі людини становить менше 50 проміле, а добова потреба - менше 50 міліграм. Однак невелика кількість не означає, що мікроелементи не важливі для людини. Навпаки: вони виконують низку важливих функцій в організмі, а дефіцит або надлишок може проявлятися іноді серйозними захворюваннями. Приклад заліза, першого мікроелемента, який ми тут вводимо, робить це цілком зрозумілим.

Вперше залізо було використано в медицині в 17 столітті. У 1832 р. Було виявлено, що кров анемічних людей мала мало заліза. У середині 1950-х років роль заліза в диханні клітин та гемоглобіну була з'ясована, і було визнано, що феритин є основною формою зберігання заліза [2].

Хімія заліза

Елемент залізо можна знайти у восьмій основній групі періодичної системи. Це може відбуватися в ступенях окиснення від -2 до +6, але лише форми Fe 2+ і Fe 3+ мають значення для організму. У водних розчинах Fe 2+ може спонтанно окислюватися до погано розчинного гідроксиду Fe 3+. Розчинність становить 10 -39, тому організми виробили залізозв’язувальні білки, а також низькомолекулярні хелатори - z. B. Сидерофори у бактерій. Цей механізм також забезпечує біодоступність заліза, незважаючи на його погану розчинність. У земній корі залізо є четвертим за поширеністю елементом [3], за оцінками для всієї земної кулі це, мабуть, навіть найпоширеніший елемент із 37% [4]. Окислені форми гематиту (Fe2O3), лімоніту (Fe2O3 x H2O) або магнетиту (F3O4) можна знайти в земній корі. Якщо ці руди відновлювати за допомогою вуглецю, з них можна отримати металеве залізо [3].

Родовища заліза

Залізо можна знайти майже у всіх продуктах харчування, але часто в ньому беруть участь лише незначні кількості. Вміст заліза у фруктах та молочних продуктах незначний, тоді як деякі овочі, такі як фенхель або шпинат та зернові продукти, можуть бути хорошими джерелами. Для останнього ступінь помелу є перш за все визначальним: вміст заліза в білому борошні знижується приблизно на дві третини.

Всупереч поширеній думці, м’ясні продукти не обов’язково повинні бути багатими залізом. М’язове м’ясо містить лише близько 2 мг заліза на 100 г. Навпаки, свиняча печінка може містити до 15 мг/100 г.

Оцінку вмісту заліза в їжі також слід завжди розглядати на тлі доступності [5]. Слід розрізняти гемове залізо та негемове залізо. Гемове залізо міститься в продуктах тваринного походження, його доступність становить понад 20%. З іншого боку, поглинання негемового заліза в рослинних продуктах, таких як крупи, цільнозерновий рис, кукурудза, горох, квасоля та сочевиця, пригнічується лігандами, що інгібують поглинання. Сюди входять дубильні речовини, лігніни, щавлеві кислоти, фітати та фосфати. Крім того, поглинання негемового заліза обмежується пшеничними висівками, солями кальцію, молоком та соєвими продуктами, чорним чаєм та кавою, а також саліцилатами, антацидами, іонообмінниками та клофібратами. М'ясо, риба, птиця або аскорбінова кислота можуть сприяти засвоєнню. Існують суперечливі дані про вплив алкоголю на засвоєння заліза.

Зокрема, вегетаріанцям та веганам, які харчуються з низьким вмістом гему, доводиться вживати якомога більшу кількість лігандів, що сприяють поглинанню, таких як аскорбінова або лимонна кислота з фруктами, оскільки рівень поглинання рослинних продуктів становить лише близько 5%. Змішана дієта містить близько 5-15 мг негемового заліза та 1-5 мг гемового заліза на день. До найважливіших джерел заліза, враховуючи споживану кількість, частоту споживання та вміст заліза, належать хліб, м’ясо, ковбасні вироби та овочі [1].

Обмін заліза

Залізо є необхідною поживною речовиною майже для всіх організмів. Загальний вміст заліза в організмі людини становить від 2,5 до 4 г. У жінок сироваткова концентрація становить 11-25 мкмоль/л, у чоловіків 12-30 мкмоль. Через мінімальну пропозицію, погану доступність та порівняно невеликі запаси, що контрастує з високими показниками денного обороту, в обміні заліза необхідна складна взаємодія між внутрішньо- та позаклітинними білками. Вони також дозволяють забезпечити попит на тривалий час в екстремальних умовах [5].

Плазмове залізо відіграє центральну роль у метаболізмі заліза. Залізо досягає окремих клітин-мішеней за допомогою транспортного білка трансферину. Перш ніж залізо зможе зв’язатися з трансферином, Fe 2+ на базолатеральній стороні епітеліальних клітин окислюється у свою тривалентну форму мідьвмісним церуоплазміном. Однак витрачається лише третина здатності трансферину зв’язувати залізо. Решта доступна як резерв для подальшого транспортування заліза. На додаток до своєї транспортної функції, трансферин також запобігає розвитку вільних іонів заліза їх окислювальної і, отже, токсичної дії. Залізо зберігається після зв’язування з білками феритином та гемосидерином [6] (табл. 1). Основними місцями зберігання є печінка, селезінка, слизова оболонка кишечника та кістковий мозок [5]. При необхідності, особливо для утворення еритроцитів, депо потім мобілізуються. Вміст заліза у резервуарі може змінюватися, не впливаючи на функції організму, що залежать від заліза. Якщо є втрата заліза або підвищена потреба, насичення трансферину залізом спочатку падає. Як результат, залізо виділяється із запасів феритину ретикулоендотеліальної системи.

Щоденний оборот заліза становить близько 25 мг, і це особливо визначається новим синтезом еритроцитів; велика частина заліза, що виділяється при розщепленні еритроцитів, може бути використана повторно. Виведення заліза у чоловіків та жінок, які не мають менструації, становить лише 1 мг/добу. Це відбувається переважно через фекалії, шкіру, піт та жовч (табл. 2). Оскільки залізо зв’язане з трансферином, воно не може виводитися нирками. Однак в результаті менструації можуть відбуватися дуже мінливі втрати заліза: втрати за цикл можуть становити від 5 до 35 мг [6].

Функції заліза

Біохімічні функції заліза можна розділити на три класи: транспорт та зберігання кисню, транспорт електронів та ферментативні реакції на окислення або відновлення субстрату [5]. Основним завданням заліза в організмі є транспортування кисню з легенів до місця кінцевого окислення в тканині. 75% запасу заліза в організмі пов’язано з гемоглобіном, тетрамерним білком, який складається з двох однакових α та β ланцюгів. Всі чотири субодиниці мають протетичну групу, в якій Fe 2+ оборотно пов'язує кисень. Спорідненість гемоглобіну до кисню змінюється в залежності від значення рН, рСО2, наявності органічних фосфатів та температури [3].

Міоглобін, що міститься в цитоплазмі м’язових клітин, також містить гем, але він складається лише з білкового ланцюга. Це полегшує перенесення кисню з еритроцитів капілярів у цитоплазму та в мітохондрії [5]. Електронно-транспортний ланцюг у внутрішній мітохондріальній мембрані забезпечує перенесення електронів до молекулярного кисню аж до утворення води. У цьому процесі беруть участь шість цитохромів, які належать до білків гему. Залізо діє в ньому як акцептор електронів [3].

Залізо також служить електронним носієм у багатьох ферментах для окислення або відновлення субстратів. Таким чином, оксидоредуктази каталізують z. B. окислення альдегідів або неорганічного сульфіту. Амінокислотні монооксигенази для утворення попередників передавачів ЦНС 5-OH-триптофану та L-допи належать до групи монооксигеназ [5]. Він також включає цитохром P450, який z. В. відіграють роль у метаболізмі чужорідних речовин, а також у біосинтезі стероїдних гормонів, вітаміну D3 та жовчних кислот [4]. До діоксигеназ належать амінні або амінокислотні діоксигенази, які, серед іншого. беруть участь у синтезі L-карнітину та в розщепленні деяких амінокислот. Усі пероксидази також містять залізо - за винятком глутатіонпероксидази [5]. Крім того, такі функції, як імунний захист, синтез ДНК та знежирення жирних кислот, залежать від заліза [6].

Потреба в залізі

Оскільки слід уникати симптомів дефіциту та перевантаження, баланс поглинання заліза та його втрат повинен бути збалансованим. Потреба організму становить лише 1-2 мг/добу (табл. 3). Однак воно може помітно збільшитися в результаті росту, крововтрати та в останньому триместрі вагітності. Оскільки залізо погано засвоюється через відносно низьку біодоступність, рекомендований прийом для жінок до менопаузи становить 15 мг/добу, для чоловіків 10 мг/добу. Щоденне споживання рекомендується 30 мг вагітним жінкам і 20 мг заліза жінкам, які годують груддю.

У середньому по країні чоловіки приймають близько 13 мг/добу, а жінки - 11 мг/добу заліза. За даними Інституту Роберта Коха (RKI), поточне споживання заліза у чоловіків у середньому вище рекомендованого; з іншого боку, жінки не досягають 50% вищого рекомендованого щоденного споживання. Найважливішим джерелом заліза в Німеччині є хліб. Іншими важливими джерелами є м’ясо та овочі, причому чоловіки споживають більше м’яса, а жінки більше овочів [7] (табл. 4).

Дефіцит заліза та його наслідки

На додаток до нестачі вітаміну А та йоду, дефіцит заліза є найпоширенішим симптомом дефіциту у всьому світі: він вражає близько двох мільярдів людей. Поширеність найвища в так званих країнах, що розвиваються, Африці, Центральній Америці та Південно-Східній Азії. Особливо страждають маленькі діти та вагітні жінки [3].

Явний дефіцит заліза досить рідко зустрічається в Німеччині; лише 0,6% населення - приблизно вдвічі більше жінок, ніж чоловіків - у Німеччині страждає на залізодефіцитну анемію. До вразливих груп належать, з одного боку, молоді жінки через підвищену потребу внаслідок росту та менструацій, а з іншого боку, чоловіки похилого віку, які страждають хронічним запаленням та раком. Крім того, у дітей у перші два роки життя та під час статевого дозрівання виникають вузькі місця у постачанні: на цих фазах запасу заліза часто недостатньо для швидкого збільшення маси тіла. Сильний дефіцит заліза може уповільнити ріст. Належне надходження заліза також важливо в дитячому віці через потреби мозку в залізі. Анемія може призвести до незворотних розладів інтелекту у віці від 12 до 18 місяців [1].

Постачання заліза також може мати вирішальне значення для людей, які займаються інтенсивними видами спорту на витривалість, і для людей, які харчуються виключно веганською дієтою. Однак якщо вегетаріанці мають збалансовану дієту, симптоми справжнього дефіциту заліза виявляються не частіше, ніж в середньому за населенням, що можна пояснити значно більшим споживанням заліза у вегетаріанських дієтах: хоча біодоступність рослинного заліза значно гірша, це, можливо, може бути пов’язано з більшим споживанням аскорбінової кислоти з фруктів і овочі отримують компенсацію. Причини дефіциту заліза мають різний характер. Важливі харчові причини, а також порушення всмоктування та крововтрата [6].

Основною формою явного дефіциту заліза є гіпохромна мікроцитарна анемія. Клінічно це проявляється у підвищенні концентрації трансферину та зниженні рівня феритину. Крім того, збільшується залізозв’язуюча здатність сироватки та утворення дрібних, бідних гемоглобіном еритроцитів. Як результат, у крові може транспортуватися менше кисню, а надходження кисню до органів і тканин порушується. По-перше, з’являються такі неспецифічні симптоми, як виснаження, втома та втома. Іншими ранніми симптомами є кутовий хейліт, суха і потріскана шкіра та порушення росту волосся та нігтів [6]. Порушення терморегуляції внаслідок зниження функції щитовидної залози і зниження Т-лімфоцитів через зниження активності залізозалежної РНК-редуктази і, отже, підвищена сприйнятливість до інфекції також пов'язані з дефіцитом заліза [2].

Надлишок заліза та його наслідки

Гостра інтоксикація залізом трапляється вкрай рідко. Особливо страждають діти, у яких з’являються симптоми інтоксикації після безконтрольного вживання залізовмісних препаратів. Це проявляється у блювоті, діареї, лихоманці, порушеннях згортання крові та ураженні печінки та нирок. Для дорослих летальна доза становить від 200 до 250 мг/кг маси тіла.

[1] Німецьке товариство з харчування (DGE); Австрійське товариство з харчування (ÖGE); Швейцарське товариство досліджень харчування (SGE) (Ред.) (2000): Довідкові значення споживання поживних речовин. Франкфурт-на-Майні 1-е видання, 173-178.

[2] Elmadfa, I, Leitzmann, C (2004): Харчування людини. Verlag Eugen Ulmer, Штутгарт, 4-е, виправлене та оновлене видання, 244–248.

[3] Бісальський, Х.-К.; Керле, Дж .; Schümann, K. (2002): Вітаміни, мікроелементи та мінерали - профілактика та терапія мікроелементами. Тієме, Штутгарт, 137–147.

[4] Айзенбранд, Г.; Schreier, P. (2006): Römpp Lexikon Lebensmittelchemie, Thieme, Stuttgart, 2nd, повністю перероблене та розширене видання, 287–290.

[5] Бісальський, Х.-К.; Гримм, П. (2001): Кишеньковий атлас харчування. Тієма, Штутгарт, 2-е, оновлене видання, 220–225.

[6] Ган, А.; Штрьоле, А.; Волтерс, М. (2006): Харчування - фізіологічні основи, профілактика, терапія. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 2nd, перероблене та оновлене видання, 139–143.

[7] Менсінк, Г. та М.; v. Бейтц, Р .; Хеншель, Ю.: Внески до звітів про стан здоров'я федерального уряду: "Що ми їмо сьогодні? Харчова поведінка в Німеччині". Інститут Роберта Коха, Берлін, 76f (2002).