железо, Fe

Железо (Fe) это незаменимый микроэлемент. Железо - это центральный атом гемоглобина, пигмента красных кровяных телец. Гемоглобин выполняет важную функцию транспортировки кислорода в организме. В мускулатуре железо, как часть миоглобина, служит кроме того для накопления кислорода. Также железо участвует в выработке энергии в клетке и в производстве гормонов и нейромедиаторов.

Распространение:
Многие растительные продукты питания являются его хорошими источниками: такие травы, как например, сушёный тимьян (123 мг/100г), орехи, семена и зёрна, напр., тыквенное семя (12,5) и льняное семя (8,2), зерновые и бобовые, например, амарант (9), киноа (8) и чечевица (8) и различные овощи, например, сырой фенхель (2,7), шпинат (4,1) и сухофрукты^1,2. Шпинат содержит относительно много железа, но доля усвоения составляет всего 8 %. За пониженное усвоение в большей степени отвечает содержание кальция и полифенолов, а не высокое содержание щавелевой кислоты, как предполагалось ранее.¹

Потери при хранении и приготовлении:
Никаких потерь нет. Замачивание, проращивание и ферментация зерновых и бобовых активируют содержащийся в них фермент фитазу, которая расщепляет фитат и таким образом улучшает усвояемость железа.¹

Усвоение и обмен веществ:
При рассмотрении содержания железа в продуктах питания следует учитывать их биологическую усвояемость. Это то количество железа, которое организм способен усвоить и использовать из содержащегося в продукте.

Гем-железо (двухвалентное железо, Fe²⁺) из животных продуктов (чаще всего встречающееся в виде гемоглобина и миоглобина) усваивается лучше и усвоение происходит в значительной мере независимо от других питательных веществ. Это происходит потому, что 4 из 6 мест примыкания у гем-железа уже прочно заняты. Таким образом нерастворимые комплексы других видов (хелаты) возникнуть не могут.

Процент всасывания составляет 10-24 %⁶. Процент всасывания железа из растительных источников (трёхвалентное железо Fe³⁺, не гем-железо) значительно ниже - 3-8 %. Однако биологическая доступность существенно увеличивается в зависимости от других питательных веществ. Так при одновременном приёме витамина С она увеличивается до 4 раз (издание 1996 г. сообщает о 7-кратном увеличении)⁶. К стимулирующим резорбцию веществам относятся и другие органические кислоты и серосодержащие аминокислоты. Таким образом целесообразно комбинировать железосодержащие продукты с кислотосодержащими фруктами и овощами.

Препятствуют всасыванию фитаты, полифенолы, соевые и молочные белки, соли кальция и фосфаты.

Накопление, использование, потери:
В организме содержится в общей сложности от 2,5 до 4 г белка. Примерно две трети связано в гемоглобине, оставшиеся 20 % находятся в накопителях железа (ферритин, гемосидерин) и в накопительных органах (печень, селезёнка, слизистая оболочка кишечника, костный мозг) и 3,5 % в миоглобине в клетках мускулатуры. Остаток содержится в транспортном белке трансферрине, в сывороточном железе и ферментах.⁴ Потери железа складываются из обязательного выведения с мочой, испражнениями, а также через кожу и с потом. У женщин к этому добавляется потеря крови во время менструации.

Суточная потребность в долгосрочной перспективе:
Т.к. организм усваивает только небольшую часть железа, содержащегося в продукте, то рекомендация по суточной дозе составляет 10 мг (мужчина, женщина после менопаузы), 15 мг (женщина), 20 мг (кормящая женщина) и 30 мг (беременная женщина). Действительное потребление при западном стиле питания у мужчин выше нормы, но у женщин с 11 мг значительно ниже нормы.^3,6 Однако настоящая потребность организма составляет всего 1-2 мг в день, если не считать кровопотери и беременности.

Симптомы и причины дефицита:
ВОЗ называет дефицит железа самым распространённым в мире дефицитом питательных веществ. Дефицитом железа без явной железодефицитной анемии страдают в промышленных странах 30-40 % детей дошкольного возраста и беременных женщин.¹ Причинами этого, кроме прочего, являются сниженное потребление (одностороннее питание с неподходящими сопутствующими веществами см. выше), повышенная потребность (беременность), увеличенная потеря (менструация) или нарушенная способность к усвоению из-за мальабсорбции кишечника.

Слишком большое одновременное потребление других минеральных веществ, таких как кальций (с молочными продуктами) или цинк, как и высокое содержание в организме таких тяжёлых металлов как свинец и кадмий могут препятствовать усвоению железа. Симптомы разнообразны, начиная от разбитость, одышка, головокружение, головные боли, ломкие ногти, трещинки в уголках губ.⁵ Явный дефицит железа имеют около 3 % женщин в детородном возрасте (США, ЕУ).

Избыточное потребление:
Повышенное потребление в течение длительного времени может приводить к отложениям и повреждениям в тканях (печени). У организма нет никаких специальных возможностей к его выведению. К тому же высокий уровень ферритинов в крови способствует перекисному окислению липидов. Следствием этого может быть атеросклероз, коронарным сердечным заболеваниям, катаракта и рак. Особенно критичным является слишком высокое потребление железа при гемохроматозе - заболевании связанном с нарушением обмена и накопления железа.

Функции:

• Транспортировка кислорода: железо является составной частью гемоглобина в красных кровяных тельцах. Красные кровяные тельца транспортируют кислород в крови и доставляют его из лёгких в клетки.⁶
• Накопление кислорода: железо является составной частью миоглобина в цитоплазме клеток мускулатуры. Оно облегяает передачу кислорода от красных кровяных телец капилляров в цитоплазму и митохондрии клеток мускулатуры.⁶
• Обмен веществ и энергии: железо играет важную роль в энергетических станциях клеток, митохондриях.⁴
• Является составной частью многих ферментов.¹

Структура:
Железо - это переходный металл с химическим символом Fe (по латыне ferrum) и порядковым номером 26. В организме железо находится, как правило, в связанном с белками виде и в виде ионов Fe²⁺ или Fe³⁺.

Литература:

1. Leitzmann Claus und Keller Markus: Vegetarische Ernährung; 3. Auflage (2013); Verlag Eugen Ulmer KG, Stuttgart.
2. US-Amerikanische Nährwertdatenbank USDA.
3. Elmadfa Ibrahim und Leitzmann Claus: Ernährung des Menschen; 5. Auflage (2015); Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.
4. De Groot Hilka und Farhadi Jutta: Ernährungswissenschaft; 6. Auflage (2015); Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten.
5. Kasper Heinrich und Burghardt Walter: Ernährungsmedizin und Diätetik; 11. Auflage (2009); Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag, München.
6. Biesalski Hans Konrad und Grimm Peter: Taschenatlas der Ernährung; 3. Auflage (2004); Georg Thieme Verlag, Stuttgart und New York.
7. bazonline.ch: Eisenmangel ohne Anämie – ein heisses Eisen?