Железо: польза для организма, гемоглобин, ферритин, формы, усвоения, суточные нормы и научные исследования

 

Что такое железо?

Железо (Fe) — незаменимый микроэлемент, необходимый для переноски кислорода, образования эритроцитов, работы ферментов и энергетического обмена.

Организм использует железо в составе гемоглобина, миоглобина, цитохромов и других железосодержащих белков.

Основные физиологические функции:

• образование гемоглобина;
• транспортировка кислорода;
• нормальное образование эритроцитов;
• функционирование мышц;
• работа митохондриальных ферментов;
• энергетический обмен;
• функционирование иммунных клеток;
• когнитивные процессы.

В каталоге SPORT-MANIA можно ознакомиться с добавками железа и комплексами, которые содержат этот микроэлемент.

1. Железо и гемоглобин

Гемоглобин - белок эритроцитов, который переносит кислород от легких до тканей.

Каждая молекула гемоглобина содержит четыре гемозные группы, в центре которых находится атом железа.

Именно железо обеспечивает обратимую связь кислорода.

Достаточное обеспечение железом необходимо для нормального синтеза гемоглобина и образования эритроцитов.

2. Железо и миоглобин

Миоглобин - железосодержащий белок мышечной ткани.

Он связывает кислород и способствует его доступности внутри мышечных клеток.

Миоглобин особенно важен для мышц, которые активно используют аэробный метаболизм.

3. Железо и энергетический обмен

Железо входит в состав:

• цитохромов;
• железо-серных белков;
• ферментов дыхательной цепи;
• других компонентов клеточного метаболизма.

В митохондриях эти белки участвуют в переноске электронов и синтезе АТФ.

Таким образом, железо необходимо не только для транспорта кислорода, но и для его использования в клеточном энергетическом обмене.

4. Железо и иммунная система

Железо участвует в процессах клеточного деления и работе ферментов иммунных клеток.

Оно необходимо для нормального функционирования иммунной системы.

При этом организм тщательно регулирует доступность железа, поскольку этот элемент также используется многими микроорганизмами.

5. Железо и когнитивные функции

Железо необходимо для нормального функционирования нервной системы.

Оно участвует в процессах:

• клеточного энергетического обмена;
• синтез отдельных нейромедиаторов;
• развитие нервной ткани;
• миелинизации.

Недостаточность железа может сопровождаться усталостью, снижением концентрации и другими проявлениями, особенно при наличии анемии.

6. Гемовое и негемовое железо

Гемовое железо

Содержится преимущественно в продуктах животного происхождения:

• мяси;
• печени;
• птицы;
• рибі.

Гемовое железо входит в состав гемовых белков и обычно обладает более высокой биодоступностью, чем негемовое.

Негемовое железо

Содержится в:

• бобовых;
• зерновых;
• зелених овочах;
• орехах;
• семена;
• большинства пищевых добавок.

Его усвоение сильнее зависит от состава пищи и регуляторных механизмов организма.

7. Основные формы железа в добавках

Бисглицинат железа

Ferrous Bisglycinate - хелатное соединение двухвалентного железа с глицином.

Особенности:

• аминокислотная хелатная форма;
• использование в монокомпонентных и комплексных добавках;
• исследована биодоступность;
• возможность сравнения по количеству элементарного железа.

В ходе исследований бисглицинат демонстрировать благоприятную переносимость по сравнению с некоторыми традиционными солями железа.

Фумарат железа

Ferrous Fumarate - соль двухвалентного железа и фумаровой кислоты.

Используется в препаратах и пищевых добавках.

Характеризуется относительно высокой массовой долей элементарного железа.

Сульфат железа

Ferrous Sulfate — одна из самых исследованных солей двухвалентного железа.

Часто используется в клинической практике для коррекции дефицита железа.

Глюконат железа

Ferrous Gluconate - соединение двухвалентного железа с глюконовой кислотой.

Содержит меньшую долю элементарного железа на единицу массы соединения, чем некоторые другие соли.

Карбонильное железо

Carbonyl Iron - мелкодисперсное элементарное железо.

Его усвоение зависит от растворения в желудочной среде.

Железо в липосомальных и других инкапсулированных формах

В специализированных продуктах используют технологии инкапсуляции, направленные на изменение взаимодействия железа с пищеварительной средой.

Фактическая биодоступность зависит от конкретной технологии и продукта.

8. Что такое элементарное железо?

На упаковке могут быть указаны две разные величины:

1. Масса соединения железа.
2. Количество элементарного железа.

Саме элементарное железо является ключевым показателем для сравнения дозировок.

Например, если в составе указано «Iron — 25 mg (as ferrous bisglycinate)», это означает 25 мг элементарного железа в виде бисглицината.

9. Как организм усваивает железо?

Основное всасывание железа происходит в двенадцатипалом кишечнике и проксимальном отделе тонкого кишечника.

Негемовое железо, в основном, усваивается в двухвалентной форме Fe2+.

После всасывания железо может:

• использоваться клетками кишечника;
• накапливаться в составе ферритина;
• поступать к крови через ферропортин;
• переноситься трансферином к тканям.

10. Гепсидин — регулятор обмена железа

Гепсидин – гормон, который синтезируется преимущественно в печени.

Он регулирует доступность железа через взаимодействие с ферропортином.

Повышение гепсидина уменьшает поступление железа из клеток кишечника и его высвобождение из запасов.

Уровень гепсидина зависит от запасов железа, воспалительных сигналов, эритропоэтической активности и других факторов.

Этот механизм объясняет, почему усвоение железа не является одинаковым в любых условиях.

11. Ферритин

Феритин - белок, который накапливает железо внутри клеток.

Уровень ферритина в крови часто используют как показатель запасов железа.

При этом ферритин является белком острой фазы, поэтому может повышаться при воспалительных процессах.

Для полноценной оценки обмена железа его интерпретируют вместе с другими лабораторными показателями.

12. Трансферин

Трансферин - белок плазмы крови, который переносит железо к тканям.

Одним из лабораторных показателей является насыщение трансферина железом (TSAT).

Этот показатель помогает оценивать доступность железа для организма.

13. Железо и витамин C

Витамин С может улучшать всасывание негемового железа из пищи.

Основные механизмы:

• восстановление Fe3+ к Fe2+;
• образование растворимых комплексов;
• поддержание доступности железа в кишечной среде.

Именно поэтому витамин С часто сочетают с железом в комплексных формулах.

При этом клинические исследования показывают, что добавление витамина С к препаратам железа не всегда обеспечивает существенное дополнительное преимущество по лабораторным результатам.

14. Железо, фолат и витамин B12

Для нормального образования эритроцитов важны:

• железо;
• фолат;
• витамин B12;
• другие нутриенты.

Они выполняют различные функции.

Железо необходимо для гемоглобина.

Фолат и B12 участвуют в синтезе ДНК и нормальной созревании клеток крови.

Поэтому в комплексах для кроветворения эти компоненты иногда сочетают.

15. Железо и физическая активность

При физической нагрузке мышцы нуждаются в кислороде и активной работе митохондрий.

Железо необходимо для обоих процессов.

Особенно важным является достаточное обеспечение железом в видах спорта на выносливость.

У спортсменов оценивают не только гемоглобин, но и запасы железа, поскольку их снижение может передавать развитие анемии.

16 суточные нормы железа

По американским нормам RDA:

Група	Железо в сутки
Мужчины 19-50 лет	8 мг
Женщины 19–50 лет	18 мг
Мужчины от 51 года	8 мг
Женщины от 51 года	8 мг
Беременные	27 мг
Грудное вскармливание, 19–50 лет	9 мг

Это ориентиры общего потребления из пищи и добавок, а не универсальные лечебные дозировки.

Необходимость может отличаться в зависимости от физиологического состояния, питания и усвоения.

17. Пищевые источники железа

Продукт	Тип железа
Яловичина	Гемовое и негемовое
Печень	Гемовое и негемовое
Птица	Гемовое и негемовое
Рыба	Гемовое и негемовое
Чечевица	Негемове
Квасоля	Негемове
Тыквенные семена	Негемове
Гречка	Негемове
Шпинат	Негемове

Усвоение железа из конкретного блюда зависит от сочетания пищевых компонентов.

18. Что влияет на усвоение железа?

Витамин C

Может повышать усвоение негемового железа из пищи.

Фитаты

Содержатся в зерновых, бобовых и семенах и могут уменьшать усвоение негемового железа.

Полифенолы

Отдельные полифенолы чая и кофе могут уменьшать всасывание негемового железа при одновременном потреблении.

Кальций

Может влиять на всасывание железа в отдельных условиях.

Зажигательные процессы

Через гепсидин могут изменять доступность железа для организма.

19. Кому особенно важно достаточное поступление железа?

Женщинам репродуктивного возраста. Необходимость в залеже выше из-за физиологических потерь крови.

Беременным. Необходимость возрастает путем увеличения объема крови и развития плода.

Спортсменам на выносливость. Железо необходимо для транспорта кислорода и митохондриального обмена.

Людям с преимущественно растительным питанием. Негемовое железо имеет другую биодоступность по сравнению с гемовым.

Подросткам. В периоды активного роста потребность в зале может расти.

20. Как выбрать добавку железа?

Форма. Бисглицинат, фумарат, сульфат, глюконат или другое соединение.

Элементарное железо. Основной показатель количества железа на порцию.

Дополнительные нутриенты. Витамин C, фолат, B12 и другие компоненты.

Переносимость. Она может отличаться в зависимости от формы и количества железа.

Фасовка. Количество капсул, таблеток и полных порций.

Подтвержденный состав. Преимущество следует придавать четко указанным дозировкам.

21. Научные исследования

Исследования No1. Гепсидин и усвоение железа – 2015

Moretti et al. — Oral iron supplements increase hepcidin and decrease iron absorption

Исследователи оценивали воздействие перорального железа на гепсидин и дальнейшее всасывание железа. Было показано, что прием железа способен временно повышать гепсидин. Это способно уменьшать долю железа, которая усваивается с следующей дозы. Работа помогла объяснить значение интервалов между дозами. Ее результаты стали основой для дальнейших исследований режимов применения железа.

Исследования No2. Железо и витамин С - рандомизированное исследование, 2020

Randomized Clinical Trial — Iron Supplements With or Without Vitamin C

В рандомизированном клиническом исследовании сравнивали препараты железа с дополнительным витамином С и без него. Авторы оценивали изменения гемоглобина, ферритина и других показателей. Добавление витамина С не обеспечило значительного клинического преимущества по основным результатам. Это не препятствует роли витамина С в усвоении негемового железа из пищи. Исследования демонстрирует разницу между биохимическим механизмом и фактическим результатом лечения.

Исследования No3. Железо и усталость у женщин - 2012

Effect of iron supplementation on fatigue in nonanemic menstruating women with low ferritin

В рандомизированном исследовании оценивали женщин с усталостью и низким фертином без анемии. В группе железа наблюдали больше уменьшения субъективной усталости по сравнению с плацебо. Это свидетельствует о том, что запасы железа могут иметь клиническое значение даже при нормальном гемоглобина. При этом результаты касаются конкретной группы увременных. Они не означают, что дополнительное железо повышает энергию у людей с нормальными запасами.

22. Распространенные вопросы

Для чего нужно железо?

Для образования гемоглобина, транспорта кислорода, работы миоглобина и ферментов энергетического обмена.

Что такое ферритин?

Белок, который накапливает железо; его уровень в крови часто используют для оценки запасов.

Чем отличается гемовое железо от негемового?

Гемовое в основном поступает из продуктов животного происхождения и обычно обладает более высокой биодоступностью.

Что такое бисглицинат железа?

Хелатное соединение двухвалентного железа с глицином.

Что означает элементарное железо?

Фактическое количество железа в спутке, указанное на порцию.

Помогает ли витамин С усваивать железо?

Он может повышать усвоение негемового железа из пищи.

Связано ли железо со выносливостью?

Да. Оно необходимо для транспорта кислорода и работы митохондрий.

Совместимая потребность в зале для мужчин и женщин?

Нет. Для женщин репродуктивного возраста рекомендуемое количество обычно выше.

Нужно ли ориентироваться только на гемоглобин?

Нет. Для оценки обеспеченности железом могут использовать ферритин, насыщение трансферина и другие показатели.

Больше железа означает лучший эффект?

Нет. Количество железа должно соответствовать потребностям, а его избыток может быть вредным.

23. Висновок

Железо – необходимый микроэлемент для транспорта кислорода, работы мышц, энергетического обмена и нормального образования эритроцитов.

В пищевых добавках используют различные формы железа, которые отличаются составом, концентрацией и переносимостью.

Для сравнения продуктов важно оценивать количество элементарного железа на порцию, форму соединения и дополнительные нутриенты.