Fer est le métal de transition le plus abondant à la surface de la Terre ainsi que dans les organismes et est un oligo-élément essentiel (vital) pour l'homme. Il se produit dans plusieurs états d'oxydation, mais seulement Fe2 + - divalent fonte, les composés ferro - et Fe3 + - fer trivalent, composés ferro - ont une importance quelconque pour les organismes. Dans les composés, fonte est généralement présent sous forme divalente. Fe2 + agit alors comme un agent réducteur et donne des électrons. Les composés Fe3 +, quant à eux, représentent des agents oxydants et, en tant qu'accepteurs terminaux d'électrons, sont capables d'accepter des électrons [7,19]. Depuis Fe2 + en aqueux SOLUTIONS peuvent s'oxyder spontanément en hydroxyde de Fe3 + - extrêmement peu soluble, les organismes possèdent certains protéines tels que hémoglobine (sang pigment), transferrine or ferritine, qui lient le fer. Ainsi, l'oligo-élément reste biologiquement disponible malgré sa faible solubilité. Une personne en bonne santé a un contenu corporel total d'environ 3 à 5 grammes de fer - 45 à 60 mg / kg de poids corporel. Environ 80% de celui-ci est présent sous forme de fer fonctionnel. La majorité du fer fonctionnel est nécessaire pour les érythrocytes (rouge sang cellule) formation et développement, et seulement une petite partie (12%) pour myoglobine synthèse et la chaîne respiratoire mitochondriale. De plus, le fer doit être disponible pour la biosynthèse des fer-dépendants enzymes qui sont essentiels pour le transport d'électrons. Les organes de stockage du fer représentent environ 20% du total. L'oligo-élément est stocké sous forme de ferritine et l'hémosidérine principalement dans le foie, rate, intestinale muqueuse et moelle osseuse. Une distinction est faite entre le fer héminique - fer protoporphyrine, Fe divalent - et le fer non hémique - fer libre ionisé, peut être divalent ou trivalent - en tant que composant de composés inorganiques. Hemiron est un complexe fer-protéine, avec un groupe prothétique couplé à la molécule protéique. L'hème le plus important protéines essentiel pour métabolisme du fer comprendre hémoglobine, myoglobine et les cytochromes. Plus de la moitié du fer fonctionnel est lié à hémoglobine (rouge sang pigment) et donc localisé dans érythrocytes (des globules rouges). myoglobine est un pigment musculaire rouge et avec d'autres contenant du fer enzymes - les cytochromes, catalases, peroxydases - représentent environ 15% du fer fonctionnel. Le fer non hémique dans les aliments pour animaux se présente sous la forme de ferritine, l'hémosidérine et le citrate de fer.
Métabolisme
La régulation de l'homéostasie du fer se fait par le contrôle du fer absorption dans l' intestin grêle, principalement dans le duodénum (duodénum) et jéjunum - section médiane de l'intestin grêle, également connu sous le nom de «vide vider. » L'absorption est influencée par de nombreux facteurs, tels que:
- Demande physiologique
- Quantité et forme chimique du fer ingéré
- État de l'approvisionnement individuel - fer basal absorption est d'environ 1 mg / jour, en carence en fer le absorption le taux augmente jusqu'à 3 à 5 mg / jour, l'absorption en excès de fer est inférieure jusqu'à 50%.
- Ampleur de l'érythropoïèse (production de globules rouges).
- Rapports quantitatifs de divers autres composants alimentaires organiques et inorganiques.
- Rapports de résorption du tractus digestif.
- Âge
- Maladies - par exemple, une malabsorption telle que la maladie cœliaque (entéropathie induite par le gluten), la maladie de Crohn, la colite ulcéreuse et la gastrite atrophique chronique sont associées à une absorption insuffisante du fer
L'oligo-élément est absorbé par les aliments à la fois sous forme de fer non hémique, c'est-à-dire sous forme libre ionisée sous forme d'ions Fe2 + libres, et sous forme de fer hémique. protéines biologique, des acides ou d'autres substances - protoporphyrine de fer (hème), complexes de ferrihydroxyde. Dans les aliments d'origine animale, en particulier dans la viande, 40 à 60% du fer est présent sous forme de fer hémique. Le fer bivalent est absorbé de 15 à 35% selon l'état du fer en raison de sa bonne solubilité et a donc un biodisponibilité. En revanche, la disponibilité du fer non hémique, qui est principalement sous forme trivalente, est significativement plus faible. Le fer non hémique se trouve principalement dans les aliments végétaux et est rarement absorbé à plus de 5%. Le fer trivalent n'est pas soluble dans l'environnement faiblement alcalin de la tige intestin grêle et est donc retiré de l'absorption. La consommation simultanée de viande et d'aliments végétaux peut doubler le taux d'absorption du fer d'origine végétale. Cela est dû aux agents complexants de faible poids moléculaire contenus dans la viande, y compris les protéines animales, qui sont de meilleure qualité, en raison du nombre élevé de acides aminés, que les protéines végétales (blancs d'œufs). Contenant un groupe sulfhydryle acides aminés - méthionine, la cystéine - favoriser la réduction du fer trivalent en forme bivalente, plus soluble et résorbable. Suffisant acide hydrochlorique la production dans le suc gastrique est également importante pour une utilisation optimale du fer alimentaire. Gastrique acide hydrochlorique clive le fer lié au complexe en ions de fer libres plus facilement disponibles et en fer organique lié de manière lâche. Augmenter encore la biodisponibilité du fer provenant des aliments:
- Gastroferrine - sécrétion gastrique muqueuse.
- Vitamine C - favorise l'absorption du fer non hémique par l'acide ascorbique en inhibant la formation de fer trivalent peu soluble; un apport d'aussi peu que 25 mg de vitamine C entraîne une augmentation significative de l'absorption
- La vitamine A lie le fer pendant le processus digestif, le retirant ainsi des influences inhibitrices d'absorption de l'acide phytique (phytates) et des polyphénols
- Fructose
- Acides polyoxicarboxyliques dans les fruits et légumes
- Autre bio des acides tels que acide citrique, l'acide tartrique et acide lactique.
- Alcool - favorise acide gastrique sécrétion, augmentant l'absorption du fer trivalent.
En favorisant également la conversion de Fe3 + en Fe2 +, ces substances augmentent l'absorption du fer. Par example, vitamine C - dans 150 grammes d'épinards ou de chou-rave - augmente le biodisponibilité de fer non hémique par un facteur de 3-4. L'absorption du fer inhibe fortement:
- Acide phytique (phytates) dans les céréales, maïs, riz et produits à grains entiers et à base de soja.
- Fibres alimentaires - pas de cellulose
- Oxalates dans les légumes - en particulier les épinards, Rhubarbe - et cacao.
- Polyphénols - Y compris tanins - Dans café, thé noir, millet, épinards et vin rouge.
- Phosvitine dans les jaunes d'œufs
- Carbonates
- Phosphates
- Calcium sels - un effet inhibiteur maximal a été trouvé à des taux de calcium alimentaire de 300 à 600 mg.
- Médicaments - antiacides comprenant aluminium, magnésiumet calcium, ainsi que hypolipidémiant médicaments, peut réduire l'absorption du fer jusqu'à 70% (colestyramine); des agents chélateurs tels que la pénicillamine, l'éthylènediaminetétraacétate - EDTA - et déféroxamine inhibent en particulier l'absorption du fer non hémique.
- Liants d'acide gastrique
- Cadmium - Cd2 + - provenant de l'environnement
- Absorption excessive d'autres ions métalliques, tels que manganèse (Mn2 +), cobalt (Co2 +), capuchons de cuivre (Cu2 +), zinc (Zn2 +), conduire (Pb2 +).
- Carence en protéines dans l'alimentation
Ces substances forment un complexe avec le fer difficile à absorber et bloquent donc son absorption. Après que le fer est absorbé dans les cellules du petit intestin muqueuse, il est soit stocké sous forme de ferritine, la protéine de stockage du fer, soit transféré dans le plasma à l'aide de la protéine de transport mobilferrine. Dans le plasma, l'oligo-élément est transféré à la protéine de transport du fer transferrine. Le normal transferrine concentration dans le plasma est de 220-370 mg / 100 ml. Le taux de transferrine sérique est inversement corrélé à la taille du pool de fer. En conséquence, dans carence en fer, à la fois la teneur en transferrine plasmatique et le récepteur de la transferrine concentration sont augmentés. La saturation de la transferrine est un indicateur du transport du fer vers les tissus et est généralement diminuée carence en fer. La transferrine transporte le fer vers toutes les cellules et tous les tissus, où il se lie ensuite aux récepteurs de la transferrine et est absorbé dans les cellules. La mobilisation en faveur de la moelle osseuse. Là, le fer est essentiel à la formation continue d'hémoglobine, qui a la priorité sur les autres étapes de synthèse. Environ 70 à 90% du fer lié à la transferrine sont nécessaires à la synthèse de l'hémoglobine. Enfin, la formation et le développement de érythrocytes (globules rouges) est responsable du renouvellement prédominant du fer, les 10 à 30% restants étant disponibles pour enzymes et les coenzymes ou est stocké sous forme de ferritine. Si la capacité de stockage de la ferritine est dépassée, le fer est lié à l'hémosidérine, la protéine de stockage. L'importance de la ferritine réside dans le stockage, le transport et désintoxication de fer. Au besoin, le fer peut être rapidement libéré du stockage et utilisé pour la synthèse de l'hémoglobine. La ferritine représente le marqueur le plus approprié pour le statut du fer! De faibles taux sériques de ferritine se retrouvent dans les carences en fer. Les surcharges en fer, en revanche, sont détectables avec des concentrations sériques accrues de ferritine. Si les réserves totales de fer de l'organisme sont épuisées, le risque de anémie augmentations dues à une altération de la biosynthèse de l'hémoglobine. Selon l'âge, le sexe et la race, des concentrations d'hémoglobine inférieures à 12 g / L chez la femme et inférieures à 13 g / L chez l'homme indiquent anémie. L'hémosidérine est un produit de condensation de l'apoferritine et des composants cellulaires, tels que lipides et nucléotides, localisés principalement dans les hépatocytes et les cellules de moelle osseuse, foieet rate. Par rapport à la ferritine, l'hémosidérine est une réserve permanente de fer, dans laquelle l'oligo-élément est stocké pour le métabolisme sous une forme qui n'est plus disponible. Depuis le fer équilibre est contrôlée exclusivement par absorption, il n'y a pas d'excrétion régulée du fer. Chez les hommes et les femmes ménopausées, environ 1 à 2 mg (19 à 36 µmol / L) de fer sont perdus quotidiennement avec l'excrétion de l'épithélium intestinal et peau cellules, avec bile et la sueur, et avec l'urine. Des pertes de fer plus importantes se produisent avec des saignements en raison de la perte associée d'hémoglobine. Environ 25 à 60 ml de sang sont excrétés avec menstruation, entraînant une perte de 12.5 à 30 mg (225 à 540 µmol) de fer par mois. Les besoins en fer d'une femme sont également augmentés pendant grossesse en raison de l'approvisionnement en fer du fœtus. Environ 300 mg de l'oligo-élément sont fournis au fœtus par l'intermédiaire du placenta. De plus, des pertes de sang surviennent à la suite de l'accouchement et de l'allaitement - 0.5 mg - mais celles-ci sont compensées par l'absence de menstruation pendant quelques mois après grossesse. En outre, il existe d'autres groupes à risque de carence en fer. En raison du fait qu'il n'y a pas de mécanismes d'excrétion régulés pour le fer, un apport alimentaire excessif en fer ne peut être compensé par une excrétion accrue. À la suite d'études, des taux élevés de ferritine -> 200 µg / ml - sont un facteur de risque indépendant d'athérosclérose (durcissement des artères) et peuvent doubler le risque d'infarctus du myocarde (Cœur attaque). Enfin, l'état du fer est optimal lorsqu'il y a suffisamment de fer disponible pour que le corps puisse remplir ses fonctions, mais que les réserves de fer ne sont pas pleines.
