ООО "ПРОПИОНИКС"
пн-пт с 09:00 до 18:00 | +7 (966) 348-80-35 |
Несмотря на малое содержание железа в организме человека (2-5 г у взрослых и 340-400 мг у новорожденных), по своей значимости оно является уникальным микроэлементом. Входя в состав крови, железо участвует в переносе кислорода от легких ко всем тканям, органам и системам нашего организма. Непосредственную доставку кислорода к каждой клетке осуществляет входящее в состав крови специальное белковое соединение гемоглобин. Это железо легко вступает в связь с кислородом и именно соединение кислорода с железом окрашивает кровь в красный цвет.
Кислород - это окислитель. Однако в данном случае никакого окисления железа не происходит. Ион железа как бы притягивает молекулу кислорода и доставляет к месту окисления. За это свойство английский физиолог, один из основателей науки о дыхании Дж. Баркрофт, назвал гемоглобин "самым удивительным веществом в мире".
Красные кровяные тельца (эритроциты) содержащие миллионы молекул гемоглобина, выступают в роли «курьеров», которые от легких к клеткам доставляют кислород, а от клеток к легким - углекислоту. Но не весь кислород, доставленный гемоглобином, сразу расходуется. Часть остается про запас. В экстренной ситуации, при большой физической нагрузке, мышцам может не хватаь кислорода, тогда он будет поступать из запаса. Роль таких запасников в мышцах играет гемосодержащий белок – миоглобин.
Дефицит железа – недостаточное содержание железа в организме. При длительно текущем железодефиците в организме образуется недостаточное количество гемоглобина и как правило развивается (ЖДА) - железодефицитная анемия (малокровие).
Анемией называется клинико-гематологический синдром, характеризующийся уменьшением количества эритроцитов и гемоглобина в крови. Среди различных анемических состояний железодефицитные анемии являются самыми распространенными и составляют 80% от всех анемий.
Дефицит железа, или Железодефицит, — это состояние, при котором организму не хватает железа для удовлетворения своих потребностей. Железо присутствует во всех клетках человеческого тела и выполняет несколько жизненно важных функций, таких как перенос кислорода к тканям из легких в качестве ключевого компонента белка гемоглобина, действие в качестве транспортной среды для электронов внутри клеток в виде цитохромов, и облегчение кислородных ферментативных реакций в различных тканях. Слишком малое количество железа может помешать этим жизненно важным функциям и привести к заболеваемости и смерти.
Причины железодефицита можно разделить на три группы: потеря железа (кровопотеря), недостаточное всасывание железа из желудочно-кишечного тракта, недостаточное поступление железа с пищей, другие причины.
Причины кровопотери:
Причины недостаточного всасывания железа:
Причины недостаточного поступления железа:
Другие причины железодефицита:
Различают два вида железа - гемовое (входит в состав гемоглобина) и негемовое. Гемовое железо содержится в мясе (особенно много его в печени и почках), негемовое - в растительной пище. Если гемовое железо усваивается хорошо, то негемовое значительно хуже. Чтобы организм лучше усвоил его, железо должно быть обязательно двухвалентным (Fe2+), трехвалентное не усваивается вообще. А для преобразования трехвалентного железа в двухвалентное нужен витамин С. Витамин С, витамин В12, пепсин, медь способствуют усвоению железа, особенно если они поступают из животных источников. В тоже время избыток кальция (молочные продукты), избыток танинов (чай, кофе, красное вино, какао, кока-кола), а также фосфаты, входящие в состав яиц, сыра и молока, ухудшают его усвоение. Витамин Е и цинк в высоких концентрациях также снижают усвоение железа. Некоторые продукты (например, содержащие фитин и разные пищевые волокна) «связывают» железо и выводят его из организма через кишечник. В рафинированных же продуктах (очищенных или подвергшихся длительной кулинарной обработке) образуются плохо растворимые соединения железа, которые практически не усваиваются.
Последствия железодефицита (ЖД) очень неприятны, так как любой недостаток железа в организме нарушает снабжение клеток кислородом. В результате этого:
Особой ранимостью при ЖД подвержены эпителиальные ткани: кожа, слизистые оболочки полости рта, желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и дыхательных путей. Одной из причин различных дерматитов, экзем и других заболеваний кожи может служить именно ЖД. Нарушение слизистой ЖКТ сопровождается нарушением процесса всасывания питательных веществ. Вероятность кишечных инфекций и ОРЗ при ЖД увеличивается в 1,5-2 раза.
Вовлечение в патологический процесс центральной нервной системы (ЦНС) при ЖД подтверждается отставанием психомоторного развития детей, обеднением их эмоциональной сферы с преобладанием плохого настроения, вялости, раздражительности, плаксивости. У школьников значительно снижается способность к концентрации внимания, они быстро утомляются, у них снижается индекс интеллектуальности. Кроме того, могут наблюдаться понижение артериального давления, частые головокружения и учащенное сердцебиение.
У детей первых 5 лет жизни диагноз анемия ставится при уровне гемоглобина в крови ниже 110 г/л, у детей старше 5 лет и взрослых - при уровне ниже 120 г/л.
Внешние проявления железодефицита
Железо. В нашем теле содержится от 2 до 5 г железа в зависимости от уровня гемоглобина, веса, роста, пола, возраста. Особенно его много в гемоглобине крови - 2/3 от общего количества, остальное запасено в тканях и внутренних органах, в основном в печени.
Взрослому мужчине, чтобы избежать анемии, достаточно восполнять его ежедневные потери, которые составляют в среднем 1 мг в сутки. Но чтобы восполнить это количество, организм должен получить гораздо больше, тат как из всего поступающего в организм железа усваивается в среднем только 10%. Поэтому, чтобы усвоился 1 мг, нужно из разных продуктов получить 10 мг железа. Это и есть норма взрослого мужчины.
У женщин детородного возраста потребность в нем больше, чем у мужчин. Небеременной женщине необходимо получать 18 мг железа в сутки. Это связано с тем, что женщины регулярно теряют значительное количество его во время менструаций. А во время беременности железа требуется еще больше.
Детскому организму железо необходимо как для кроветворения, так и для формирования растущих тканей, поэтому у детей потребность в нем (в расчете на 1 кг веса) больше, чем у взрослых.
Физиологические потребности в ЖЕЛЕЗЕ согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации:
Таблица 1. Рекомендуемая суточная норма потребления железа в зависимости от возраста (мг):
Возраст
|
Суточная потребность в железе, (мг)
|
|
Грудные дети
|
0 - 3 мес.
|
4
|
4 - 6 мес.
|
7
|
|
7 - 12 мес.
|
10
|
|
Дети
от 1 года до 11 лет
|
1 — 3
|
10
|
3 — 7
|
10
|
|
7 — 11
|
12
|
|
Мужчины
(мальчики, юноши)
|
11 — 14
|
12
|
14 — 18
|
15
|
|
> 18
|
10
|
|
Женщины
(девочки, девушки)
|
11 — 14
|
15
|
14 — 18
|
18
|
|
> 18
|
18
|
|
Беременные
|
33
|
|
Кормящие
|
18
|
Гемоглобин. Основная часть проблем у пациентов возникает из-за разного восприятия норм гемоглобина. Норма гемоглобина, пожалуй, самое спорное из всех значений в медицине.. Многие врачи в своей практике применяют нормативы содержания гемоглобина в крови, предложенные ВОЗ (нижняя граница для женщин 120 г/л, для мужчин 130 г/л), забывая, что эти нормативы не имеют отношения к болезни, а используется только для оценки питания на определенной территории. При этом следует учитывать, что и эти нормы достаточно условны - есть ряд категорий, для которых данные нормы применять нужно с известной долей допуска, это:
Железодефицитная анемия (ЖДА) - это анемия, вызванная недостатком железа. Анемия определяется как уменьшение количества эритроцитов или количества гемоглобина в крови. Когда начало протекает медленно, симптомы часто расплывчаты, такие как чувство усталости, слабости, одышки или снижение способности к физическим упражнениям. Анемия, которая возникает быстро, часто имеет более серьезные симптомы, в том числе: спутанность сознания, ощущение, что человек вот-вот потеряет сознание, или повышенная жажда. Анемия обычно бывает значительной до того, как человек становится заметно бледным. У детей с железодефицитной анемией могут быть проблемы с ростом и развитием. Могут быть дополнительные симптомы в зависимости от основной причины.
Средняя продолжительность жизни эритроцитов – 100 дней, соответственно, анемия возникает по причине несоответствия скорости продукции эритроцитов и их потере по любой причине, соответственно все причины можно разделить на условные группы:
Нарушение продукции эритроцитов: производство эритроцитов зависит от уровня многих компонентов; вот некоторые из них:
Соответственно, недостаточность любого из этих факторов приведет к анемии. Это может быть связано как с алиментарными причинами (например, недостаточно поступление железа в организм), так и с сопутствующими заболеваниям (например, гипотиреоз, гипогонадизм, хроническая почечная недостаточность и т.д.).
Симптомы анемии обусловлены тем, что кровь не справляется с одной из основных своих функций – доставкой кислорода к органам и тканям. Чаще всего, пациенты с анемией жалуются на учащенное сердцебиение, одышку, быструю утомляемость, шум в ушах, головокружения, обмороки, шаткость походки. Женщины имеют менее выраженную симптоматику в сравнении с мужчинами.
Железодефицит – одна из самых распространенных пищевых недостаточностей у детей.
Потребность детского организма в железе
Симптомы железодефицита у младенцев
У новорожденных и детей младшего возраста в отсутствии железодефицитной анемии явных симптомов дефицита железа не наблюдается. По мере взросления могут проявляться следующие симптомы:
В случаях тяжелого железодефицита могут выявляться задержка физического и психического и умственного развития ребенка. Железодефицит у детей ассоциируется с повышенным риском тромбоза.
Причины железодефицита у младенцев
Основными причинами развития дефицита железа у детей это:
Следует заметить, что дети, которых кормят цельным коровьим или козьим молоком, имеют значительно больший риск развития железодефицита в сравнении с детьми находящимися на грудном или искусственном вскармливании специальными смесями. Железодефицит может развиться и при оптимальном рационе питания из-за нарушений всасывания железа в тонком кишечнике. Поэтому нормализация микрофлоры ЖКТ с помощью пробиотиков и использование биодоступных форм железа способствуют более эффективному устранению железодефицита. Здесь, например, интерес вызывает Fe2+ содержащий пробиотик Гемопропиовит, а также концентрат сывороточных белков, обогащенный железом.
Железо - это минерал, который естественным образом присутствует во многих продуктах, добавляется в некоторые пищевые продукты и доступен в качестве пищевой добавки. Железо является важным компонентом гемоглобина, белка эритроцитов, который переносит кислород из легких в ткани [1]. Как компонент миоглобина, другого белка, обеспечивающего кислород, железо поддерживает метаболизм мышц и здоровую соединительную ткань [2]. Железо также необходимо для физического роста, неврологического развития, клеточного функционирования и синтеза некоторых гормонов [2,3].
Пищевое железо имеет две основные формы: гем и негем [1]. Растения и обогащенные железом продукты содержат только негемовое железо, тогда как мясо, морепродукты и птица содержат как гемовое, так и негемовое железо [2]. Гемовое железо, которое образуется, когда железо соединяется с протопорфирином IX, составляет от 10% до 15% общего потребления железа в западных популяциях [3-5].
Большая часть от 3 до 4 граммов элементарного железа у взрослых находится в гемоглобине [2]. Большая часть оставшегося железа хранится в виде ферритина или гемосидерина (продукта распада ферритина) в печени, селезенке и костном мозге или находится в миоглобине в мышечной ткани [1,5]. Трансферрин является основным белком в крови, который связывается с железом и транспортирует его по всему организму. Люди обычно теряют лишь небольшое количество железа в моче, кале, желудочно-кишечном тракте и коже. Потери больше у менструирующих женщин из-за потери крови. Гепсидин, циркулирующий пептидный гормон, является ключевым регулятором как всасывания железа, так и распределения железа по всему организму, в том числе в плазме [1,2,6].
Оценка состояния железа практически полностью зависит от гематологических показателей [7]. Однако эти показатели недостаточно чувствительны или специфичны для адекватного описания всего спектра статуса железа, что может осложнить диагностику дефицита железа. Дополнительный подход заключается в рассмотрении того, как потребление железа из рациона и биологически активных добавок сравнивается с рекомендуемым потреблением.
Дефицит железа прогрессирует от истощения запасов железа (умеренный дефицит железа) до железодефицитного эритропоэза (продукция эритроцитов) и, наконец, до железодефицитной анемии (ЖДА) [8,9]. При железодефицитном эритропоэзе (также известном как маргинальный дефицит железа) запасы железа истощаются, а насыщение трансферрина снижается, но уровень гемоглобина обычно находится в пределах нормы. ЖДА характеризуется низкой концентрацией гемоглобина, а также снижением гематокрита (доли эритроцитов в крови по объему) и среднего корпускулярного объема (мера размера эритроцитов) [2,10].
Концентрация ферритина в сыворотке, измеряющая запасы железа в организме, в настоящее время является наиболее эффективным и экономичным тестом для диагностики дефицита железа [11-13]. Поскольку уровень ферритина в сыворотке крови снижается во время первой стадии истощения железа, он может идентифицировать низкий уровень железа до начала ЖДА [7,9,14]. Концентрация ферритина в сыворотке ниже 30 мкг / л указывает на дефицит железа, а значение ниже 10 мкг / л указывает на ЖДА [15]. Однако сывороточный ферритин подвержен влиянию воспаления (например, из-за инфекционного заболевания), которое повышает концентрацию сывороточного ферритина [16].
Гемоглобин и гематокритные тесты являются наиболее часто используемыми мерами для скрининга пациентов на дефицит железа, даже если они не чувствительны и не специфичны [5,7,17]. Часто концентрации гемоглобина сочетаются с измерениями ферритина в сыворотке крови для выявления ЖДА [7]. Концентрация гемоглобина ниже 11 г / дл у детей в возрасте до 10 лет или ниже 12 г / дл у лиц в возрасте 10 лет и старше предполагают ЖДА [8]. Нормальные значения гематокрита составляют примерно от 41 до 50% у мужчин и от 36 до 44% у женщин [18].
Рекомендации по потреблению железа и других питательных веществ приводятся в справочных документах по питанию (DRI), разработанных Советом по пище и питанию (FNB) в Институте медицины (IOM) Национальных академий (бывшая Национальная академия наук) [5]. DRI - это общий термин для набора контрольных значений, используемых для планирования и оценки потребления питательных веществ здоровыми людьми. Эти значения, которые различаются по возрасту и полу, включают в себя:
В таблице 2 перечислены текущие RDAs железа для невегетарианцев. RDA для вегетарианцев в 1,8 раза выше, чем для людей, которые едят мясо. Это связано с тем, что гемовое железо из мяса более биодоступно, чем негемовое железо из растительных продуктов, а мясо, птица и морепродукты увеличивают усвоение негемового железа [5].
Для младенцев от рождения до 6 месяцев FNB установил AI для железа, который эквивалентен среднему потреблению железа у здоровых грудных детей.
Возраст
|
Мужской
|
Женский
|
Беременность
|
Лактация
|
Рождение до 6 месяцев
|
0,27 мг*
|
0,27 мг*
|
||
7-12 месяцев
|
11 мг
|
11 мг
|
||
1-3 года
|
7 мг
|
7 мг
|
||
4-8 лет
|
10 мг
|
10 мг
|
||
9-13 лет
|
8 мг
|
8 мг
|
||
14-18 лет
|
11 мг
|
15 мг
|
27 мг
|
10 мг
|
19-50 лет
|
8 мг
|
18 мг
|
27 мг
|
9 мг
|
51-летний
|
8 мг
|
8 мг
|
* Адекватное потребление (AI)
Самые богатые источники гемового железа в рационе включают постное мясо и морепродукты [19]. Пищевые источники негемового железа включают орехи, бобы, овощи и обогащенные зерновые продукты. В Соединенных Штатах около половины пищевого железа поступает из хлеба и зерновых продуктов [2,3,5]. Грудное молоко содержит железо с высокой биодоступностью, но в количествах, которые недостаточны для удовлетворения потребностей детей старше 4-6 месяцев [2,20].
В Соединенных Штатах, Канаде и многих других странах пшеничная и другая мука обогащены железом [21,22]. Детские смеси обогащены 12 мг железа на литр [20].
Гемовое железо имеет более высокую биодоступность, чем негемовое железо, а другие диетические компоненты оказывают меньшее влияние на биодоступность гема, чем негемовое железо [3,4]. Биодоступность железа составляет приблизительно 14-18% от смешанных диет, которые включают значительное количество мяса, морепродуктов и витамина С (аскорбиновой кислоты, которая увеличивает биодоступность негемового железа) и от 5% до 12% от вегетарианской диеты [2, 4]. В дополнение к аскорбиновой кислоте мясо, птица и морепродукты могут усиливать абсорбцию негемового железа, тогда как фитат (присутствующий в зерне и бобах) и некоторые полифенолы в некоторых продуктах питания неживотного происхождения (таких как злаки и бобовые) оказывают противоположное действие [4]. В отличие от других ингибиторов всасывания железа, кальций может снижать биодоступность как негемового, так и гемового железа. Тем не менее, эффекты усилителей и ингибиторов поглощения железа ослабляются типичной смешанной западной диетой, поэтому они мало влияют на состояние железа у большинства людей.
Несколько пищевых источников железа перечислены в Таблице 3. Некоторые растительные продукты, которые являются хорошими источниками железа, такие как шпинат, имеют низкую биодоступность железа, поскольку они содержат ингибиторы усвоения железа, такие как полифенолы [23,24].
Еда
(1 унция = 28,35 грамм, 1 стакан = 237 мл = 8 жидких унций)
|
Миллиграммы
на порцию |
Процент DV*
|
Устрицы восточные, приготовленные на пару, 3 унции
|
8
|
44
|
Фасоль белая консервированная, 1 стакан
|
8
|
44
|
Шоколад, темный, 45%-69% сухих веществ какао, 3 унции
|
7
|
39
|
Говяжья печень, жареная на сковороде, 3 унции
|
5
|
28
|
Чечевица отварная и сливная, 1/2 стакана
|
3
|
17
|
Шпинат, отварной и сливной, 1/2 стакана
|
3
|
17
|
Тофу, твердый, 1/2 стакана
|
3
|
17
|
Фасоль консервированная, 1/2 стакана
|
2
|
11
|
Сардины, атлантические, консервированные в масле, высушенные твердые частицы с костями, 3 унции
|
2
|
11
|
Нут отварной и сливной, 1/2 стакана
|
2
|
11
|
Помидоры консервированные тушеные, 1/2 стакана
|
2
|
11
|
Говядина, огузок, мясо, обрезанное до 1/8" жира, 3 унции
|
2
|
11
|
Картофель, запеченный, мякоть и кожура, 1 средняя картофелина
|
2
|
11
|
Орехи кешью, обжаренные в масле, 1 унция (18 орехов)
|
2
|
11
|
Зеленый горошек, отварной, 1/2 стакана
|
1
|
6
|
Курица жареная, мясо и кожа, 3 унции
|
1
|
6
|
Рис, белый, длиннозерный, обогащенный, пропаренный, сливной, 1/2 стакана
|
1
|
6
|
Хлеб, цельная пшеница, 1 ломтик
|
1
|
6
|
Хлеб, белый, 1 ломтик
|
1
|
6
|
Изюм, без косточек, 1/4 стакана
|
1
|
6
|
Спагетти, цельнозерновые, вареные, 1 стакан
|
1
|
6
|
Тунец, белый, консервированный в воде, 3 унции
|
1
|
6
|
Индейка жареная, мясо, грудка и кожа, 3 унции
|
1
|
6
|
Орехи, фисташковые, сухие жареные, 1 унция (49 орехов)
|
1
|
6
|
Брокколи отварная и сливная, 1/2 стакана
|
1
|
6
|
Яйцо, сваренное вкрутую, 1 крупное
|
1
|
6
|
Рис, коричневый, длиннозерный или среднезернистый, приготовленный, 1 стакан
|
1
|
6
|
* DV = ежедневное значение. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США разработало DV, чтобы помочь потребителям сравнить содержание питательных веществ в продуктах в контексте общей диеты. DV для железа составляет 18 мг для взрослых и детей в возрасте от 4 лет и старше [26, 27]. Продукты, обеспечивающие 20% или более от DV, считаются высокими источниками питательных веществ, но продукты, обеспечивающие более низкий процент DV, также способствуют здоровому питанию.
табл. 3.1. от редактора:
Таблица 3.1. Вещества, влияющие на всасывание негемового железа [27]
|
|
Усиливают всасывание железа
|
Подавляют всасывание железа
|
Аскорбиновая кислота
Лимонная кислота
Янтарная кислота
Яблочная кислота
Фруктоза
Цистеин
Сорбит
Никотинамид
Мясо
Рыба
Аминокислоты
|
Танины
Фитины
Карбонаты
Оксалаты
(чай, кофе, рис, зерно, кукуруза, шоколад, шпинат, молоко)
Фосфаты
Этилендиаминтетрауксусная кислота (консервант)
Антацидные препараты
Тетрациклины
|
См. также: Добавки железа и микробиота кишечника
Железо доступно во многих пищевых добавках. Мультивитаминные / мультиминеральные добавки с железом, особенно предназначенные для женщин, обычно содержат 18 мг железа (100% от DV). Мультивитаминные / мультиминеральные добавки для мужчин и пожилых людей часто содержат меньше или не содержат железа. Добавки, содержащие только железо, обычно доставляют больше, чем DV, причем многие из них содержат 65 мг железа (360% от DV).
Часто используемые формы железа в добавках включают соли двухвалентного (Fe2+) и трехвалентного (Fe2+) железа, такие как сульфат железа(II) - FeSO4, сульфат железа(III) - Fe2(SО4)3, глюконат железа и цитрат железа [3,28]. Благодаря высокой растворимости двухвалентное железо в пищевых добавках более биодоступно, чем трехвалентное железо [3]. Высокие дозы дополнительного железа (45 мг / день и более) могут вызывать желудочно-кишечные побочные эффекты, такие как тошнота и запор [5]. Другие формы дополнительного железа, такие как гем железа полипептид, карбонильное железо, хелаты железа и полисахарид-железистые комплексы, могут иметь меньше желудочно-кишечных побочных эффектов, чем соли двухвалентного или трехвалентного железа [28].
Различные формы железа в добавках содержат различное количество элементарного железа. Например, фумарат железа составляет 33% элементарного железа по массе, тогда как сульфат железа составляет 20%, а глюконат железа - 12% элементарного железа [28]. К счастью, элементное железо указано на панели «информация о добавках», поэтому потребителям не нужно рассчитывать количество железа, поступающего с различными формами добавок железа.
Приблизительно от 14% до 18% американцев используют добавки, содержащие железо [29,30]. Уровень использования добавок, содержащих железо, варьируется в зависимости от возраста и пола, начиная от 6% детей в возрасте от 12 до 19 лет до 60% кормящих женщин и 72% беременных женщин [29,31].
Кальций может мешать усвоению железа, хотя этот эффект окончательно не установлен [4,32]. По этой причине некоторые эксперты предполагают, что люди принимают отдельные добавки кальция и железа в разное время суток [33].
Люди в Соединенных Штатах обычно получают достаточное количество железа из своего рациона, но младенцы, маленькие дети, девочки-подростки, беременные женщины и женщины в пременопаузе рискуют получить недостаточное количество [29,34-36]. Среднесуточное потребление железа из пищи составляет 11,5–13,7 мг / день у детей в возрасте 2–11 лет, 15,1 мг / день у детей и подростков в возрасте 12–19 лет и 16,3–18,2 мг / день у мужчин и 12,6–13,5 мг / день у женщин старше 19 лет [29]. Среднесуточное потребление железа из пищевых продуктов и добавок составляет 13,7–15,1 мг / день у детей в возрасте 2–11 лет, 16,3 мг / день у детей и подростков в возрасте 12–19 лет, 19,3–20,5 мг / день у мужчин и 17,0– 18,9 мг / день у женщин старше 19 лет. Среднее потребление железа у беременных составляет 14,7 мг / день [5].
Уровень дефицита железа зависит от расы и других социально-демографических факторов. В Соединенных Штатах 6% белых и черных малышей в возрасте от 1 до 3 лет имеют дефицит железа (определяется как по крайней мере два аномальных результата для возраста и пола ребенка по насыщению трансферрина, свободного протопорфирина эритроцитов и/или сывороточного ферритина), по сравнению с 12% латиноамериканских малышей [37]. Дефицит (включая ЖДА) чаще встречается среди детей и подростков в семьях, испытывающих нехватку продовольствия, чем в семьях, обеспеченных продовольствием [37,38]. Среди беременных женщин дефицит, основанный на истощенных запасах железа, чаще встречается у латиноамериканок (23,6%) и чернокожих женщин (29,6%), чем у белых женщин (13,9%) [39].
Некоторые группы подвержены риску получения избытка железа. Лица с наследственным гемохроматозом, который предрасполагает их к поглощению избыточного количества пищевого железа, имеют повышенный риск перегрузки железом [40]. Одно исследование предполагает, что пожилые люди чаще имеют хронический положительный баланс железа и повышенный общий уровень железа в организме, чем дефицит железа. Среди 1 106 пожилых белых взрослых в возрасте от 67 до 96 лет в исследовании Framingham Heart Study 13% имели высокие запасы железа (уровни сывороточного ферритина выше 300 мкг/л у мужчин и 200 мкг/л у женщин), из которых только 1% был обусловлен хроническим заболеванием [41]. Авторы не оценивали генотипы, поэтому они не могли определить, были ли эти результаты обусловлены гемохроматозом [41].
Дефицит железа или железодефицит (ЖД) не редкость, особенно среди детей младшего возраста, женщин репродуктивного возраста и беременных женщин. Поскольку дефицит железа связан с неправильным питанием, расстройствами мальабсорбции и потерей крови, люди с дефицитом железа обычно имеют другие дефициты питательных веществ [2]. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), примерно половина из 1,62 миллиарда случаев анемии в мире обусловлена дефицитом железа [42]. В развивающихся странах дефицит железа часто возникает в результате энтеропатий и кровопотери, связанных с желудочно-кишечными паразитами [2].
Истощение и дефицит железа прогрессирует в несколько этапов [8-10]:
В 2002 году ВОЗ охарактеризовала ЖДА (железодефицитную анемию) как один из 10 ведущих факторов риска заболеваний во всем мире [43]. Хотя дефицит железа является наиболее распространенной причиной анемии, дефицит других микронутриентов (таких как фолат и витамин B12) и другие факторы (такие как хроническая инфекция и воспаление) могут вызывать различные формы анемии или способствовать их тяжести.
Функциональные нарушения, связанные с ЖДА, включают желудочно-кишечные расстройства, слабость, усталость, трудности с концентрацией внимания, а также нарушения когнитивной функции, иммунной функции, выполнения физических упражнений или работы и регуляции температуры тела [15,44]. У младенцев и детей ЖДА может привести к психомоторным и когнитивным нарушениям, которые без лечения могут привести к трудностям в обучении [2,44]. Некоторые данные свидетельствуют о том, что последствия железодефицита в раннем возрасте сохраняются и в зрелом возрасте [2]. Поскольку дефицит железа часто сопровождается дефицитом других питательных веществ, признаки и симптомы дефицита железа трудно выделить [2].
Следующие группы являются одними из тех, которые, скорее всего, имеют недостаточное потребление железа.
Во время беременности объем плазмы и масса эритроцитов увеличиваются из-за резкого увеличения выработки материнской эритроцитов [2]. В результате этого расширения и для удовлетворения потребностей плода и плаценты количество железа, которое необходимо женщинам, увеличивается во время беременности. Дефицит железа во время беременности повышает риск материнской и младенческой смертности, преждевременных родов и низкой массы тела при рождении [45].
Младенцы - особенно те, кто родился недоношенным или с низкой массой тела при рождении или чьи матери имеют дефицит железа - подвергаются риску дефицита железа из-за их высокой потребности в нем по причине быстрого роста [35,46]. Доношенные дети обычно имеют достаточные запасы железа и нуждаются в небольшом количестве железа из внешних источников, пока им не исполнится 4-6 месяцев [2]. Тем не менее, доношенные дети имеют риск дефицита железа в возрасте от 6 до 9 месяцев, если они не получают достаточного количества твердой пищи, богатой биодоступным железом или смеси, обогащенной железом.
Женщины с тяжелым менструальным кровотечением
Женщины репродуктивного возраста с меноррагией или аномально сильным кровотечением во время менструации подвержены повышенному риску дефицита железа. Считается, что, по крайней мере, 10% менструирующих женщин имеют меноррагию, но этот процент широко варьируется в зависимости от используемых диагностических критериев [47-49]. Женщины с меноррагией теряют в среднем значительно больше железа в течение менструального цикла, чем женщины с нормальным менструальным кровотечением [50]. Ограниченные данные свидетельствуют о том, что меноррагия может быть причиной примерно от 33% до 41% случаев ЖДА у женщин репродуктивного возраста [51,52].
Частые доноры крови имеют повышенный риск дефицита железа [5]. В Соединенных Штатах взрослые могут сдавать кровь каждые 8 недель, что может привести к истощению запасов железа. Приблизительно у 25–35% регулярных доноров крови развивается дефицит железа [53]. В исследовании, включавшем 2425 доноров крови, мужчины, которые в предыдущем году сдавали цельную кровь, по крайней мере, три раза, и женщины, которые сдавали кровь, по крайней мере, два раза, имели более чем в пять раз больше шансов истощить запасы железа, чем доноры, ставшие таковыми впервые [54]. Клиническое испытание добавок железа показало, что из 215 взрослых, которые разово сдали кровь в течение последних 3–8 дней, и которые были рандомизированы для приема добавки железа (37,5 мг / день элементарного железа из глюконата железа) в течение 24 недель, восстановили свою потерю гемоглобина и железа в среднем в два раза быстрее тех, кто не получил добавки [53]. Без добавок железа две трети доноров не восстановили утраченное железо даже через 24 недели.
До 60% пациентов с раком толстой кишки имеют дефицит железа при диагностике, вероятно, из-за хронической кровопотери [55]. Распространенность дефицита железа у пациентов с другими типами рака колеблется от 29% до 46%. Основными причинами дефицита железа у людей с раком являются анемия хронического заболевания (обсуждается ниже в разделе «Железо и здоровье») и анемия, вызванная химиотерапией. Однако хроническая кровопотеря и дефицит других питательных веществ (например, из-за вызванной раком анорексии) могут усугубить дефицит железа в этой популяции.
Люди с желудочно-кишечными расстройствами или перенесшие желудочно-кишечные операции
Люди с определенными желудочно-кишечными расстройствами (такими как целиакия, язвенный колит и болезнь Крона) или перенесшие определенные желудочно-кишечные хирургические процедуры (такие как гастрэктомия или резекция кишечника) имеют повышенный риск дефицита железа, потому что их расстройство или операция требуют диетических ограничений или приводят к мальабсорбции железа или потере крови в желудочно-кишечном тракте [56-58]. Сочетание низкого потребления железа и высокой потери железа может привести к отрицательному балансу железа; снижению продукции гемоглобина; или микроцитарной, гипохромной анемии [59].
Люди с сердечной недостаточностью
Приблизительно 60% пациентов с хронической сердечной недостаточностью имеют дефицит железа, а 17% имеют ЖДА, что может быть связано с более высоким риском смерти в этой группе населения [60,61]. Потенциальные причины дефицита железа у людей с сердечной недостаточностью включают плохое питание, мальабсорбцию, дефектную мобилизацию запасов железа, кахексию сердца и использование аспирина и пероральных антикоагулянтов, что может привести к потере крови в желудочно-кишечном тракте [62].
Этот раздел посвящен роли железа при железодефицитной анемии (ЖДА) у беременных женщин, младенцев и детей ясельного возраста, а также при анемии хронических заболеваний.
Недостаточное поступление железа во время беременности увеличивает риск развития ЖДА у женщины [63-66]. Низкое потребление также увеличивает риск преждевременных родов, рождения ребенка с низким весом, низким запасом железа и нарушением когнитивного и поведенческого развития.
Анализ данных Национального обследования здоровья и питания за 1999-2006 годы (NHANES) показал, что 18% беременных женщин в Соединенных Штатах имеют дефицит железа [39]. Уровень дефицита составил 6,9% среди женщин в первом триместре, 14,3% во втором триместре и 29,7% в третьем триместре.
Рандомизированные контролируемые исследования показали, что прием препаратов железа может предотвратить развитие ЖДА у беременных женщин и связанные с этим неблагоприятные последствия у их детей [67,68]. Кокрейновский обзор показал, что ежедневное введение 9-90 мг железа снижает риск развития анемии у беременных на 70% и дефицита железа на 57% [65]. В том же обзоре использование ежедневных добавок железа было связано с 8,4% риском рождения новорожденного с низкой массой тела по сравнению с 10,2% без добавок. Кроме того, средний вес при рождении был на 31 г выше у младенцев, чьи матери ежедневно принимали добавки железа во время беременности, по сравнению с младенцами матерей, которые не принимали железо.
Рекомендации по добавкам железа во время беременности различаются, но многие рекомендуют некоторые формы добавок железа для предотвращения ЖДА:
IOM отмечает, что из-за того, что среднее потребление диетического железа беременными женщинами значительно ниже EAR, беременные женщины нуждаются в добавках железа [5]. Диетические рекомендации для американцев советуют женщинам, которые беременны, принимать железосодержащие добавки по назначению акушера или другого медицинского специалиста [19]. Они добавляют, что низкое потребление железа является проблемой общественного здравоохранения для беременных женщин.
Приблизительно 12% младенцев в возрасте от 6 до 11 месяцев в Соединенных Штатах имеют недостаточное потребление железа, и 8% малышей имеют дефицит железа [37,71]. Распространенность ЖДА среди американских малышей в возрасте от 12 до 35 месяцев колеблется от 0,9% до 4,4% в зависимости от расы или этнической принадлежности и социально-экономического статуса [20]. Доношенные дети, как правило, имеют достаточные запасы железа примерно в течение первых 4-6 месяцев, но риск дефицита железа у детей с низкой массой тела и недоношенных детей начинается уже при рождении из-за низких запасов железа.
ЖДА в младенчестве может приводить к неблагоприятным когнитивным и психологическим эффектам, включая задержку внимания и социальную отстраненность; некоторые из этих эффектов могут быть необратимыми [2,20]. Кроме того, ЖДА связана с более высокими концентрациями свинца в крови (хотя причина этого до конца не выяснена), что может повышать риск нейротоксичности [20].
Кокрейновский (англ. Cochrane) обзор 26 исследований 2726 недоношенных детей и детей с низкой массой тела при рождении показал, что энтеральная добавка железа (не менее 1 мг/кг/сут) снижает риск дефицита железа, но долгосрочные последствия добавки для развития нервной системы и роста неясны [72]. Другой Кокрейновский обзор 8 исследований 3748 детей младше 2 лет в странах с низким уровнем дохода показал, что домашнее обогащение полутвердых пищевых продуктов порошками микроэлементов, содержащими от 12,5 до 30 мг элементарного железа в виде фумарата железа в течение 2-12 месяцев снижало частоту анемии на 31% и дефицита железа на 51% по сравнению с отсутствием вмешательства или плацебо, но не оказывало влияния на какие-либо измерения роста [73].
Рекомендации различаются по диетическому потреблению железа и возможным добавкам для обеспечения адекватного статуса железа и профилактики или лечения ЖДА у младенцев и маленьких детей:
Некоторые исследования показали, что прием железа у детей младшего возраста, живущих в районах, где малярия является эндемической, может увеличить риск заболевания малярией [76,77]. Тем не менее, Кокрейновский обзор 33 исследований 13114 детей показал, что периодические добавки железа, по-видимому, не оказывают такого негативного эффекта [78]. Поэтому ВОЗ рекомендует 6-месячные циклы приема добавок следующим образом: дети в возрасте от 24 до 59 месяцев должны получать по 25 мг железа, а дети в возрасте от 5 до 12 лет - по 45 мг каждую неделю в течение 3 месяцев с последующими 3 месяцами без добавок [76]. ВОЗ рекомендует предоставлять эти добавки в районах, эндемичных по малярии, в сочетании с мерами по профилактике, диагностике и лечению малярии.
Анемия хронического заболевания
Некоторые воспалительные, инфекционные и опухолевые заболевания (такие как ревматоидный артрит, воспалительное заболевание кишечника и гематологические злокачественные новообразования) могут вызвать анемию хронического заболевания, также известную как анемия воспаления [2,79]. Анемия хронического заболевания является вторым наиболее распространенным типом анемии после ЖДА [80]. У людей с анемией хронического заболевания воспалительные цитокины усиливают гормон гепсидин. В результате гомеостаз железа нарушается, и железо отводится из кровотока в места хранения, ограничивая количество железа, доступного для эритропоэза.
Анемия хронического заболевания обычно бывает легкой или умеренной (уровень гемоглобина от 8 до 9,5 г / дл) и связана с низким содержанием эритроцитов и снижением эритропоэза [79]. Это состояние трудно диагностировать, поскольку, хотя низкие уровни ферритина в сыворотке крови указывают на дефицит железа, эти уровни, как правило, выше у пациентов с инфекцией или воспалением [81].
Клинические последствия дефицита железа у людей с хроническими заболеваниями не ясны. Даже легкая анемия хронического заболевания связана с повышенным риском госпитализации и смертности у пожилых людей [82]. Два проспективных обсервационных исследования показали, что дефицит железа у пациентов с объективно измеренной сердечной недостаточностью был связан с повышенным риском трансплантации сердца и смерти, и эта связь не зависела от других хорошо установленных прогностических факторов плохих результатов, включая анемию [83,84]. Однако анализ данных NHANES по 574 взрослым с самооценкой сердечной недостаточности не выявил связи между дефицитом железа и общей или сердечно-сосудистой смертностью [61].
Основной терапией анемии при хроническом заболевании является лечение основного заболевания [80]. Но когда такое лечение невозможно, иногда используются препараты железа и / или стимуляторы эритропоэза (ESAs). Использование железосодержащих добавок, будь то перорально, внутривенно или парентерально, в этих условиях противоречиво, поскольку они могут увеличить риск инфекций и сердечно-сосудистых событий и могут привести к повреждению тканей [80].
Лишь несколько небольших исследований оценивали преимущества пероральных добавок железа отдельно или в сочетании с ESAs для лечения анемии хронического заболевания. Например, проспективное обсервационное исследование у 132 пациентов с анемией и хроническим заболеванием почек, которые не находились на диализе или ESAs, показало, что пероральные добавки (130 мг / сут. элементарного железа из сульфата железа (II) 2 раза в день) в течение 1 года приводили к снижению гемоглобина только на 0,13 г / дл по сравнению с 0,46 г / дл в группе плацебо [77, 85]. Рандомизированное исследование пероральных добавок железа (эквивалентно 200 мг/сут элементарного железа, форма железа не указана), принимаемых с ESAs один раз в неделю у 100 пациентов с анемией, связанной с раком, привело к среднему увеличению гемоглобина на 2,4 г/дл через 24 недели по сравнению с только пероральными добавками [86]. Прием железа парентерально повышает уровень гемоглобина в большей степени и ассоциируется с меньшим количеством побочных эффектов, чем пероральное введение железа у пациентов с анемией хронического заболевания [87].
Взрослые с нормальной функцией кишечника имеют очень небольшой риск перегрузки железом из пищевых источников железа [2]. Однако прием более 20 мг/кг железа из пищевых добавок или лекарственных препаратов может привести к расстройству желудка, запорам, тошноте, боли в животе, рвоте и обмороку, особенно если пища не принимается одновременно [2,5]. Прием добавок, содержащих 25 мг элементарного железа или более, также может снизить поглощение цинка и концентрацию цинка в плазме [3,88,89]. В тяжелых случаях (например, при однократном приеме 60 мг/кг) передозировка железа может привести к полисистемной органной недостаточности, коме, судорогам и даже смерти [28,90].
В период с 1983 по 2000 год по меньшей мере 43 ребенка в США умерли от приема пищевых добавок, содержащих высокие дозы железа (36–443 мг железа / кг массы тела) [28]. Случайное употребление железосодержащих добавок вызвало около трети случаев отравления среди детей, зарегистрированных в Соединенных Штатах в период с 1983 по 1991 год.
В 1997 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) начало требовать, чтобы пероральные добавки, содержащие более 30 мг элементарного железа в дозе, продавались в одноразовой упаковке со строгими предупреждающими надписями. В то же время многие производители добровольно заменили сахарное покрытие на железные таблетки пленочными покрытиями. В период с 1998 по 2002 год сообщалось лишь об одном случае смерти ребенка в результате приема внутрь железосодержащей таблетки [28]. В результате судебного решения FDA в 2003 году отменило свои требования по упаковке в одну дозу для добавок железа [91]. В настоящее время FDA требует, чтобы железосодержащие пищевые добавки, продаваемые в твердой форме (например, таблетки или капсулы, но не порошки), содержали следующую маркировку: «ВНИМАНИЕ: случайная передозировка железосодержащих продуктов является основной причиной смертельных отравлений у детей в возрасте до 6 лет. Храните этот продукт в недоступном для детей месте. В случае случайной передозировки немедленно обратитесь к врачу или в токсикологический центр» [92]. Кроме того, с 1978 года Комиссия по безопасности потребительских товаров потребовала от производителей упаковывать пищевые добавки, содержащие 250 мг или более элементарного железа в контейнеры, устойчивые к воздействию детей бутылки или др. упаковки для предотвращения случайного отравления [93,94].
Гемохроматоз, заболевание, вызванное мутацией в гене гемохроматоза (HFE), связано с избыточным накоплением железа в организме [3,40,95]. Без лечения периодической хелатацией или флеботомией у людей с наследственным гемохроматозом к 30 годам обычно развиваются признаки токсичности железа [3]. Эти эффекты могут включать цирроз печени, гепатоцеллюлярную карциному, сердечные заболевания и нарушение функции поджелудочной железы. Американская ассоциация по изучению заболеваний печени рекомендует, чтобы лечение гемохроматоза включало в себя отказ от добавок железа и витамина С [40].
FNB установил допустимые верхние уровни потребления (ULs) для железа из пищевых продуктов и добавок на основе количеств железа, которые связаны с желудочно-кишечными эффектами после дополнительного приема солей железа (см. таблицу 4). ULs применяется к здоровым младенцам, детям, и взрослым. Врачи иногда назначают более высокие дозы, чем UL, например, когда люди с ЖДА нуждаются в более высоких дозах для пополнения своих запасов железа [5].
Возраст
|
Мужской
|
Женский
|
Беременность
|
Лактация
|
Рождение до 6 месяцев
|
40 мг
|
40 мг
|
||
7-12 месяцев
|
40 мг
|
40 мг
|
||
1-3 года
|
40 мг
|
40 мг
|
||
4-8 лет
|
40 мг
|
40 мг
|
||
9-13 лет
|
40 мг
|
40 мг
|
||
14-18 лет
|
45 мг
|
45 мг
|
45 мг
|
45 мг
|
19-летний
|
45 мг
|
45 мг
|
45 мг
|
45 мг
|
Железо может взаимодействовать с некоторыми лекарствами, а некоторые лекарства могут оказывать неблагоприятное воздействие на уровень железа. Несколько примеров приведены ниже. Лица, принимающие эти и другие лекарства на регулярной основе, должны обсудить свой статус железа с медицинским специалистом.
Леводопа
Некоторые данные указывают на то, что у здоровых людей железосодержащие добавки снижают абсорбцию леводопы (содержится в Sinemet® и Stalevo®), используемой для лечения болезни Паркинсона и синдрома беспокойных ног, возможно, путем хелатирования [97-99]. В Соединенных Штатах на этикетках для леводопы предупреждают, что железосодержащие пищевые добавки могут снизить количество леводопы, доступной организму, и, таким образом, снизить его клиническую эффективность [100, 101].
Левотироксин (Levothyroxine)
(Levothroid®, Levoxyl®, Synthroid®, Tirosint® и Unithroid®) используется для лечения гипотиреоза, зоба и рака щитовидной железы. Одновременный прием железа и левотироксина может привести к клинически значимому снижению эффективности левотироксина у некоторых пациентов [102]. Этикетки для некоторых из этих продуктов [103,104] предупреждают, что железосодержащие добавки могут снизить всасывание таблеток левотироксина, и рекомендуют не вводить левотироксин в течение 4 часов после приема железосодержащих добавок.
Ингибиторы протонной помпы
Желудочная кислота играет важную роль в поглощении негемового железа из рациона. Поскольку ингибиторы протонной помпы, такие как лансопразол (Prevacid®) и омепразол (Prilosec®), снижают кислотность содержимого желудка, они могут снизить всасывание железа [3]. Лечение ингибиторами протонной помпы в течение 10 лет не связано с истощением запасов железа или анемией у людей с нормальными запасами железа [105]. Но пациенты с дефицитом железа, принимающие ингибиторы протонной помпы, могут иметь субоптимальные ответы на прием железа [106].
из описания обоснования разработки
Прим. ред.: речь идет об инновационном монокультурном железосодержащем биопрепарате, который был разработан в 2007 году (патент №2345574 от 19.04.2007 г), и на основе технологии получения которого в настоящее время производится мультиштаммовый пробиотический концентрат "Гемопропиовит".
Среди факторов питания, имеющих особо важное значение для поддержания здоровья, работоспособности и активного долголетия населения России, важнейшая роль принадлежит полноценному и регулярному снабжению организма человека всеми необходимыми нутриентами: макро-, микроэлементами и витаминами. Недостаточное поступление микронутриентов в детском и юношеском возрасте отрицательно сказывается на физическом развитии, здоровье, успеваемости, способствует постепенному развитию хронических заболеваний и, в итоге, препятствует формированию здорового поколения России [1]. Результаты широкомасштабных эпидемиологических обследований, приводимые в рамках реализации Распоряжения Правительства РФ №1873р от 25.10.2010 «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года», свидетельствуют о недостаточном потреблении железа у значительной части детского и взрослого населения России [2,3].
Железодефицитные состояния по-прежнему остаются актуальной и, во многих отношениях, не решенной проблемой современной медицины. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) дефицит железа различной степени выраженности встречается почти у 4 млрд. человек, а железодефицитная анемия – примерно у 2 млрд. В России различные формы недостаточности железа (прелатентный дефицит железа, латентный дефицит железа, железодефицитная анемия), по обобщенны данным, среди отдельных групп населения выявляется в 2-60% случаев. Особенно прискорбно, что почти все дети, беременные и кормящие женщины в той или иной мере страдают железодефицитным состоянием. Дефицит железа в России выявляется не у какой-то ограниченной категории детей и взрослых, а характерен практически для всех групп населения во всех регионах страны [2,4]. Например, в Бурятии проблема дефицита железа и связанных с ним последствий стоит очень остро. По последним данным распространенность железодефицита в республике – 260 случаев на 1 тыс. человек взрослого населения. Это связано с неблагоприятной экологической обстановкой, с нерациональным питанием и низким социальным уровнем жизни. У женщин железодефицит встречается в 4,2 раза чаще, чем у мужчин. За последние 10 лет в республике произошло увеличение заболеваемости анемией у взрослых в 1.9 раза. Согласно данным Минздрава РБ треть всех детей республики испытывают дефицит железа в той или иной степени. Не принятые вовремя меры приводят к сбоям функционирования центральной нервной системы, снижению иммунитета, отклонениям в работе дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Масштаб назревшего вопроса по решению проблемы железодефицита является поистине колоссальным для республики [5,6].
При решении данной проблемы важно не только подобрать эффективное средство для лечения и профилактики железодефицитной анемии (ЖДА), но и устранить причины, вызывающие развитие заболевания.
К основным причинам ЖДА относят:
Сегодня для коррекции дефицита железа применяются различные железосодержащие препараты. Как правило, это соли железа (сульфат, глюконат, хлорид, фумарат железа и др.) и сложные железосодержащие комплексы. Имеются данные, что большинство этих препаратов вызывают достаточно серьезные побочные эффекты из-за плохого усвоения микроэлемента. Некоторые из данных препаратов настолько токсичны, что могут применяться только в режиме низких доз. С учетом имеющихся недостатков железосодержащих препаратов поиск новых средств для профилактики и лечения железодефицита остается актуальным.
Учитывая, что в повседневной жизни человек употребляет железо в составе растительных и животных продуктов и, что наличие аминокислот и пептидов, а также белков животного происхождения способствует лучшему усвоению организмом этого микроэлемента, представляется целесообразным обогащать рационы питания именно органическим формами железа.
По нашему мнению, наиболее удобным объектом для биотехнологического получения железа в органической форме являются пропионовокислые бактерии. Выбор пропионовокислых бактерий в качестве объекта для создания железосодержащей биологически активной добавки обусловлен тем, что они являются общепризнанными пробиотиками [7,8]. Пропионовокислые бактерии растут в анаэробных условиях, синтезируют гемовые ферменты (каталазу, пероксидазу), супероксиддисмутазу, витамины группы В, особенно в большом количестве витамин B12, что будет способствовать антиокислительной защите железа и его нормальному усвоению [7-10]. Витамин B12 участвует в образовании эритроцитов, поэтому он особенно важен для женщин в период менструальных кровопотерь. Дефицит витамина B12 может привести к типу анемии, называемой «пагубной анемией» (или болезнью бирмера), которая вызывает сильную усталость [11]. Пропионовокислые бактерии положительно влияют на пристеночное пищеварение, абсорбируя промежуточные метаболиты, в состав которых могут входить и микроэлементы, конкурирующие с железом при всасывании. Использование пропионовокислых бактерий при дефиците эссенциального микроэлемента позволит подготовить слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и улучшить всасывание ионов железа, и тем самым, ускорит темп нормализации гематологических показателей.
Таблица 1. Распределение железа в организме взрослого человека
(Danielson et al., 1996)
|
||
Тип железа
|
Концентрация, мг Fe/кг
|
|
Женщины
|
Мужчины
|
|
Функциональное железо
|
|
|
Гемоглобин
|
28
|
31
|
Миоглобин
|
4
|
5
|
Гемовые ферменты
|
1
|
1
|
Негемовые ферменты
|
1
|
1
|
Транспортное железо
|
|
|
Трансферрин
|
< 1 (0,2)
|
< 1 (0,2)
|
Депо железа
|
|
|
Ферритин
|
4
|
8
|
Гемосидерин
|
2
|
4
|
Общее количество
|
40
|
> 50
|
Актуальность проведения исследований по изучению влияния сульфата железа на метаболизм пропионовокислых бактерий определяется необходимостью создания биопродуктов массового потребления для поддержания и сохранения здоровья населения, которые составят достойную конкуренцию лекарственным средствам.
В результате проведенных исследований нами установлено, что активизированные культуры пропионовокислых бактерий синтезируют гемсодержащие ферменты и обладают высокими адгезивными свойствами. Подобраны оптимальные дозы сульфата железа, обеспечивающие активный рост и высокое количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий. Отмечено, что добавление ионов железа в питательную среду стимулирует синтез внеклеточных метаболитов, которые способствуют адаптации пропионовокислых бактерии к металлу. теоретически обоснован и экспериментально подтвержден состав оптимизированной сульфатом железа питательной среды, обеспечивающий наибольшую эффективность биологически активной добавки. В отличие от других существующих средств профилактики дефицита железа, разработанная нами БАД «Гемопропиовит» содержит высокое количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий и профилактическую дозу биодоступного железа. Содержание легкоусвояемого железа и пробиотических культур позволит решить сразу две актуальные проблемы железодефицитных состояний – восполнение дефицита железа и коррекции микроэкологических нарушений кишечника.
Научная новизна предлагаемого технического решения подтверждена патентом: №2345574 от 19.04.2007 г. «Способ получения железосодержащей биологически активной добавки к пище» / Хамагаева И.С., Кривоносова А.В. [7-10,12,13].
Связывать железо и оставлять его в усвояемой форме способны аминокислоты
Дело в том, что ионы железа, находясь в оболочке аминокислоты, не требуют дополнительных превращений в организме, они являются готовыми к использованию и транспортировке клетками эпителия тонкой кишки, где происходит основной процесс усвоения. Такой процесс называется «хелатированием». Употреблять нехелатированные минеральные вещества (в том числе и железо) означает подвергать организм еще большей нагрузке, так как он пытается выделить дополнительные аминокислоты, необходимые для процесса хелатирования. Другими словами, организм будет пытаться самостоятельно хелатировать минеральные вещества, но этим перегрузит систему и растратит те аминокислоты, которые должны использоваться в других процессах.
Технический результат настоящего изобретения состоит в повышении усвояемости железа организмом, сокращении срока усвоения за счет подготовки пропионовокислыми бактериями пищеварительного тракта к приему биодоступного хелатного железа, увеличении количества жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий.
Для предотвращения окисления железа и сохранения его в усвояемой двухвалентной форме (Fe2+) используют раствор казеиновых фосфопептидов.
Таким образом, существенными отличительными признаками заявляемого способа получения железосодержащего биоконцентрата являются: использование в качестве хелатирующего агента - раствора казеиновых фосфопептидов и культивирование среды активизированными культурами пропионовокислых бактерий. Железо в питательную среду вводится в виде двухвалентной соли (FeSO4).
Полученные результаты открывают широкие перспективы для создания новых лечебно-профилактических продуктов, обогащенных легкоусвояемыми биодоступными микроэлементами. Пробиотическая биологически активная добавка «Гемопропиовит» может быть рекомендована для включения в комплексную терапию пациентов, имеющих дефицит железа в организме в качестве безопасного и эффективного средства, а также для создания продуктов питания антианемической направленности.
Область применения БАД «Гемопропиовит»
БАД «Гемопропиовит» предназначена для взрослых и детей в качестве дополнительного источника железа и пропионовокислых бактерий.
БАД «Гемопропиовит» вырабатывается путем культивирования специально подобранного штамма Propionibacterium freudenreichii Ш85 на питательной среде, которая состоит из творожной сыворотки, ростовых компонентов и сульфата железа.
Состав
В состав питательной среды входят компоненты, разрешенные для применения в пищевой промышленности России, а их концентрации намного меньше условно-допустимых доз для человека (агар пищевой, натрий лимоннокислый трехзамещенный, калий фосфорнокислый однозамещенный, кислота аскорбиновая, натрий углекислый, сульфат железа) [14].
Агар (Е406) является классическим представителем класса загустителей, стабилизаторов и гелеобразующих веществ. Его получают из морских водорослей белого моря и Тихого океана. Основу агара составляет дисахарид агароза, молекула которой построена из D-галактозыи 3,6-ангидридо-L-галактозы. С гигиенической точки зрения агар безвреден и во всех странах допускается его использование в пищевых целях.
Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам считает допустимой суточную дозу агара для человека 0…50 мг/кг массы тела, что значительно выше той дозы, которая может поступить в организм с пищевыми продуктами и БАДами [14,15].
Натрий лимоннокислый трехзамещенный (цитрат натрия) (Е331) применяется в качестве стабилизирующей буферную систему соли при производстве продуктов детского питания. Используется в дозе до 600 мг/кг продукта. Разрешен для применения в пищевой промышленности России [14,15].
Калий фосфорнокислый однозамещенный (фосфат калия) (Е340) является стабилизатором, эмульгатором. Его применение в пищевой промышленности разрешено в России и за рубежом.
Объединенным комитетом ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам рекомендована величина максимального поступления фосфатов организм человека, в том числе в виде пищевой добавки, равная 70 мг на 1 кг массы тела (в пересчете на фосфор). Этот уровень отнесен к рациону с достаточным содержанием кальция. Если же содержание кальция в рационе повышено, то уровень фосфатов соответственно может быть увеличен [14,15].
Аскорбиновая кислота и ее производные (Е300) используется в качестве антиоксиданта или антиокислителя. Кроме того, введение в качестве аскорбиновой кислоты - витамина С – повышает пищевую ценность продуктов питания.
Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил безусловно допустимую суточную дозу для человека 0 … 2,5 мг/кг и условно допустимую – 2,5 …7,5 мг/кг массы тела, что значительно выше доз, которые добавляются в продукты питания в качестве пищевой добавки [14,15].
Натрий углекислый или карбонат натрия (Е500(i)) используется как подщелачивающее средство. Использование в пищевой промышленности не вызывает опасений с токсикологической точки зрения, разрешен для применения в пищевой промышленности России [14,15].
Сульфат железа семиводный является легко растворимым в воде источником железа, обладающим относительно высокой биодоступностью. Сульфат железа используют для обогащения железом мучных изделий, какао, кофе, соков и др. напитков [15-18]. Сульфат железа является на сегодня оптимальным источником железа с точки зрения эффективности, переносимости, доступности, экономичности и востребованности [17,18].
Таким образом, все пищевые добавки и ингредиенты, которые подобраны для БАПД «Гемопропиовит» разрешены к применению в пищевой промышленности России, а их дозы не вызывают опасения передозировки.
Рекомендации к применению:
В 3 мл БАД «Гемопропиовит» содержится 1,4 мг железа. БАД «Гемопропиовит» рекомендуется принимать: для женщин по одной чайной ложке 2 раза в день, для мужчин – по одной чайной ложке 1 раз в день, детям с 3 до 7 лет – по одной чайной ложке 1 раз в день, детям 7-17 лет – по одной чайной ложке 1 раз в день во время приема пищи.
Противопоказания: Индивидуальная непереносимость компонентов
Ограничения: Ограничений по применению БАД «Гемопропиовит» нет
Литература: см. по ссылке →
Дополнительно, о распространенности и видах анемий (в т.ч. ЖДА) см. по ссылкам:
См также:
Список литературы к части III: