Ferro és el metall de transició més abundant a la superfície de la Terra i també en els organismes i és un oligoelement essencial (vital) per als humans. Es presenta en diversos estats d’oxidació, però només Fe2 + - divalent de ferro, ferro compostos - i Fe3 + - ferro trivalent, ferro compostos - tenen alguna importància per als organismes. En compostos, de ferro sol estar present en forma divalent. El Fe2 + actua llavors com a agent reductor i dona electrons. Els compostos Fe3 +, en canvi, representen agents oxidants i, com a acceptors d’electrons terminals, són capaços d’acceptar electrons [7,19]. Des de Fe2 + en aquós solucions es poden oxidar espontàniament fins a un hidròxid de Fe3 + extremadament soluble, els organismes en tenen certs proteïnes, Com ara hemoglobina (sang pigment), transferrina or ferritina, que uneixen el ferro. Per tant, l’element traça continua disponible biològicament malgrat la seva pobra solubilitat. Una persona sana té un contingut corporal total d’uns 3-5 grams de ferro, de 45 a 60 mg / kg de pes corporal. Aproximadament el 80% d’això es presenta com a ferro funcional. La majoria del ferro funcional es requereix per als eritròcits (vermell sang formació i desenvolupament de cèl·lules), i només una part menor (12%) per a mioglobina la síntesi i la cadena respiratòria mitocondrial. A més, el ferro ha d’estar disponible per a la biosíntesi de ferro-dependent enzims que són essencials per al transport d'electrons. Els òrgans d’emmagatzematge de ferro representen aproximadament el 20% del total. L'element traça s'emmagatzema en forma de ferritina i hemosiderina principalment al fetge, melsa, intestinal mucosa i medul · la òssia. Es distingeix entre ferro hemo (protoporfirina de ferro, Fe divalent) i ferro no hemo (ferro lliure ionitzat), pot ser divalent o trivalent, com a component dels compostos inorgànics. Hemiron és un complex ferro-proteïna, amb un grup protètic acoblat a la molècula de proteïna. L’hem més important proteïnes essencial per a metabolisme del ferro incloure hemoglobina, mioglobina i els citocroms. Hi ha més de la meitat del ferro funcional hemoglobina (vermell sang pigment) i localitzat així a eritròcits (glòbuls vermells). Mioglobina és un pigment muscular vermell i juntament amb altres que contenen ferro enzims - citocroms, catalases, peroxidases: constitueixen aproximadament el 15% del ferro funcional. El ferro no hemo dels aliments per a animals és en forma de ferritina, hemosiderina i citrat de ferro.
Metabolisme
La regulació de l’homeòstasi del ferro es produeix mitjançant el control del ferro absorció al intestí prim, principalment a duodè (duodè) i jejun: secció mitjana de l'intestí prim, també coneguda com a "buit" intestí". L'absorció està influenciada per nombrosos factors, com ara:
- Demanda fisiològica
- Quantitat i forma química del ferro ingerit
- Estat de subministrament individual: ferro basal absorció és d'aproximadament 1 mg / dia, in deficiència de ferro la absorció la taxa augmenta a 3-5 mg / dia, en excés l’absorció de ferro és inferior fins a un 50%.
- Extensió de l’eritropoiesi (producció de glòbuls vermells).
- Relacions quantitatives d’altres components dietètics orgànics i inorgànics.
- Relacions de reabsorció del tracte digestiu.
- edat
- Malalties: per exemple, la malabsorció com la celiaquia (enteropatia induïda pel gluten), la malaltia de Crohn, la colitis ulcerosa i la gastritis atròfica crònica s’associen amb una absorció insuficient de ferro
L’element traça s’absorbeix a través dels aliments tant com a ferro no hemo, és a dir, en forma lliure ionitzada com a ions Fe2 + lliures, com a ferro hemo. proteïnes, orgànic àcids o altres substàncies: protoporfirina de ferro (hem), complexos de ferrihidroxid. En els aliments d’origen animal, especialment en la carn, hi ha entre el 40 i el 60% del ferro com a ferro hemo. El ferro bivalent s’absorbeix del 15 al 35% en funció de l’estat del ferro a causa de la seva bona solubilitat i, per tant, té un elevat contingut biodisponibilitat. En canvi, la disponibilitat de ferro no hemo, que és predominantment en forma trivalent, és significativament menor. El ferro no hemo es troba principalment en aliments vegetals i poques vegades s’absorbeix més d’un 5%. El ferro trivalent no és soluble en l’entorn poc alcalí de la part superior intestí prim El consum simultani de carn i aliments vegetals pot duplicar la taxa d’absorció del ferro d’origen vegetal. Això es deu als agents complexants de baix pes molecular que contenen la carn, incloses les proteïnes animals, que són de més qualitat, a causa de l’elevat nombre de aminoàcids, que les proteïnes vegetals (clares d'ou). Que conté grups sulfhidril aminoàcids - metionina, cisteïna - afavoreixen la reducció del ferro trivalent a la forma divalent, més soluble i absorbible. Suficient àcid clorhídric la producció del suc gàstric també és important per a una utilització òptima del ferro dietètic. Gàstrica àcid clorhídric divideix el ferro unit a complexos en ions de ferro lliures més fàcilment disponibles i ferro orgànic poc unit. Augmenteu encara més la biodisponibilitat del ferro dels aliments:
- Gastroferrina: secreció gàstrica mucosa.
- Vitamina C: afavoreix l’absorció de ferro no hemo mitjançant l’àcid ascòrbic inhibint la formació de ferro trivalent poc soluble; una ingesta de tan sols 25 mg de vitamina C resulta en un augment significatiu de l’absorció
- La vitamina A uneix el ferro durant el procés digestiu, eliminant-lo de les influències inhibidores de l’absorció de l’àcid fític (fitats) i els polifenols.
- Fructosa
- Àcids polioxoxicarboxílics en fruites i verdures
- Altres orgànics àcids, Com ara àcid cítric, àcid tartàric i àcid làctic.
- Alcohol - promou àcid gàstric secreció, augmentant l’absorció de ferro trivalent.
En promoure també la conversió de Fe3 + en Fe2 +, aquestes substàncies augmenten l’absorció de ferro. Per exemple, vitamina C - en 150 grams d 'espinacs o col rabo - augmenta el biodisponibilitat de ferro no hemo per un factor de 3-4. L'absorció de ferro inhibeix fortament:
- Àcid fític (fitats) en cereals, blat de moro, arròs i productes integrals i de soja.
- Fibra dietètica, no cel·lulosa
- Oxalats de les verdures, especialment els espinacs, ruibarbo - i cacau.
- Polifenols - inclòs tanins - dins cafè, té negre, mill, espinacs i vi negre.
- Fosvitina en rovells d'ou
- Carbonats
- Fosfats
- Calci sals - Es va trobar un efecte inhibitori màxim a nivells de calci en la dieta de 300-600 mg.
- Drogues - antiàcids que conté alumini, magnesii calci, així com la reducció dels lípids les drogues, pot reduir l’absorció de ferro fins a un 70% (colestiramina); agents quelants com la penicil·lamina, l'etilendiaminetetraacetat (EDTA) i deferoxamina inhibeixen l’absorció de ferro que no és hem.
- Aglutinants d’àcids gàstrics
- Cadmi - Cd2 + - de l’entorn
- Consum excessiu d'altres ions metàl·lics, com ara manganès (Mn2 +), cobalt (Co2 +), de coure (Cu2 +), zinc (Zn2 +), lead (Pb2 +).
- Deficiència de proteïnes a la dieta
Aquestes substàncies formen un complex amb ferro que és difícil d’absorbir i, per tant, en bloqueja l’absorció. Després del ferro s’absorbeix a les cèl·lules de l’intestí prim mucosa, o s’emmagatzema com a ferritina, la proteïna d’emmagatzematge del ferro, o bé es transfereix al plasma amb l’ajut de la proteïna transportadora mobilferrina. Al plasma, l’element traça es transfereix a la proteïna transportadora de ferro transferrina. El normal transferrina concentració en plasma és de 220-370 mg / 100 ml. El nivell de transferrina sèrica està inversament correlacionat amb la mida de la piscina de ferro. En conseqüència, a deficiència de ferro, tant el contingut de transferrina plasmàtica com el receptor de transferrina concentració s’incrementen. La saturació de transferrina és un indicador del transport del ferro als teixits i sol disminuir-ne deficiència de ferro. La transferrina transporta ferro a totes les cèl·lules i teixits, on posteriorment s’uneix als receptors de la transferrina i s’aconsegueix a les cèl·lules. És fonamental la mobilització cap al medul · la òssia. Allà, el ferro és essencial per a la formació contínua d’hemoglobina, que té prioritat sobre altres passos de síntesi. Es requereix aproximadament entre el 70 i el 90% del ferro unit a la transferrina per a la síntesi d’hemoglobina. Finalment, la formació i desenvolupament de eritròcits (glòbuls vermells) és responsable del volum de ferro predominant. El 10% al 30% restant està disponible per a la seva acumulació enzims i s’emmagatzema com a ferritina. Si es supera la capacitat d’emmagatzematge de ferritina, el ferro queda unit a la proteïna d’emmagatzematge hemosiderina. La importància de la ferritina rau en l’emmagatzematge, el transport i l’emmagatzematge desintoxicació de ferro. Quan cal, el ferro es pot alliberar ràpidament de l’emmagatzematge i utilitzar-lo per a la síntesi d’hemoglobina. La ferritina representa el marcador més adequat per a l'estat del ferro. Els nivells baixos de ferritina sèrica es troben en deficiència de ferro. Per contra, es poden detectar sobrecàrregues de ferro amb concentracions sèriques de ferritina sèriques. Si s’esgoten les reserves totals de ferro corporal, el risc anèmia augmenta per deteriorament de la biosíntesi de l’hemoglobina. Segons l’edat, el sexe i la raça, les concentracions d’hemoglobina inferiors a 12 g / L en les dones i inferiors a 13 g / L en els homes indiquen anèmia. La hemosiderina és un producte de condensació de l'apoferritina i components cel·lulars, com ara lípids i nucleòtids, localitzats principalment en hepatòcits i cèl·lules de medul · la òssia, fetgei melsa. En comparació amb la ferritina, l'hemosiderina és un magatzem permanent de ferro, on l'element traça s'emmagatzema per al metabolisme en una forma que ja no està disponible. Des del ferro equilibrar es controla exclusivament per absorció, no hi ha una excreció regulada de ferro. En homes i dones postmenopàusiques, es perden aproximadament 1-2 mg (19-36 µmol / L) de ferro diàriament amb el vessament d’epitelis intestinal i pell cèl·lules, amb bilis i suor, i amb orina. Es produeixen majors pèrdues de ferro amb sagnat a causa de la pèrdua associada d’hemoglobina. Aproximadament s’extreuen 25-60 ml de sang menstruació, cosa que provoca la pèrdua de 12.5-30 mg (225-540 µmol) de ferro al mes. El requeriment de ferro d'una dona també augmenta durant embaràs a causa del subministrament de ferro a la fetus. Prop de 300 mg de l'element traça es subministren al fetus a través de la la placenta. A més, es produeixen pèrdues de sang com a conseqüència del part i la lactància materna (0.5 mg), però es compensen per l’absència de menstruació durant uns mesos després embaràs. A més, hi ha altres grups de risc de deficiència de ferro. A causa del fet que no hi ha mecanismes d'excreció regulats per al ferro, la ingesta excessiva de ferro en la dieta no es pot compensar amb un augment de l'excreció. Com a resultat d’estudis, els nivells elevats de ferritina -> 200 µg / ml - són un factor de risc independent d’aterosclerosi (enduriment de les artèries) i poden duplicar el risc d’infart de miocardi (cor atac). Finalment, l'estat del ferro és òptim quan hi ha prou ferro disponible perquè el cos pugui realitzar les seves funcions, però les reserves de ferro no estan plenes.
