Vas a Föld felszínén, valamint az élőlényekben a leggyakoribb átmeneti fém, és az emberek számára nélkülözhetetlen (létfontosságú) nyomelem. Több oxidációs állapotban fordul elő, de csak Fe2 + - kétértékű vasaló, ferro vegyületek - és Fe3 + - háromértékű vas, ferro vegyületek - bármilyen jelentőséggel bírnak az organizmusok szempontjából. Vegyületekben vasaló általában kétértékű formában van jelen. Ezután a Fe2 + redukálószerként működik és elektronokat adományoz. A Fe3 + vegyületek viszont oxidálószereket képviselnek, és mint terminális elektron-akceptorok képesek elektronok befogadására [7,19]. Mivel Fe2 + vizes megoldások spontán oxidálódhat rendkívül gyengén oldódó Fe3 + - hidroxiddá, az organizmusok bizonyosak fehérjék, Mint például a hemoglobin (vér pigment), transzferrin or ferritin, amelyek megkötik a vasat. Így a nyomelem gyenge oldhatósága ellenére biológiailag elérhető marad. Egy egészséges ember teljes testtartalma körülbelül 3-5 gramm vas - 45-60 mg / testtömeg-kg. Ennek körülbelül 80% -a funkcionális vas formájában van jelen. A funkcionális vas többsége az eritrocitákhoz szükséges (vörös vér sejt) képződése és fejlődése, és csak kis része (12%) mioglobin szintézis és a mitokondriális légzési lánc. Ezenkívül a vasfüggő bioszintéziséhez rendelkezésre kell állnia a vasnak enzimek amelyek elengedhetetlenek az elektrontranszporthoz. A vas tároló szervei a teljes mennyiség mintegy 20% -át teszik ki. A nyomelemet a ferritin és a hemosziderin főleg a máj, lép, bél nyálkahártya és a csontvelő. Megkülönböztetik a hem-vas - vas protoporfirin, a kétértékű Fe - és a nem-hem vas - ionizált szabad vasakat, amelyek lehetnek kétértékűek vagy háromértékűek - mint szervetlen vegyületek. A Hemiron egy vas-fehérje komplex, a fehérje molekulához kapcsolt protetikus csoporttal. A legfontosabb hem fehérjék nélkülözhetetlen vas anyagcsere tartalmaz hemoglobin, mioglobin és citokrómok. A funkcionális vas több mint fele meg van kötve hemoglobin (piros vér pigment) és így lokalizálódik vörösvértesteket (vörös vérsejtek). mioglobin vörös izom pigment és más vas-tartalommal együtt enzimek - citokrómok, katalázok, peroxidázok - a funkcionális vas körülbelül 15% -át teszik ki. Az állati eredetű élelmiszerekben a nem hem vas formája ferritin, hemosziderin és vas-citrát.
Anyagcsere
A vas homeosztázisának szabályozása a vas szabályozása révén történik abszorpció a vékonybél, elsősorban a patkóbél (duodenum) és a jejunum - a vékonybél középső szakasza, más néven „üres bél. ” Az abszorpciót számos tényező befolyásolja, például:
- Élettani igény
- A bevitt vas mennyisége és kémiai formája
- Egyéni ellátási állapot - bazális vas abszorpció kb. 1 mg / nap, in vashiány a abszorpció arány 3-5 mg / napra nő, a felesleges vasfelszívódás akár 50% -kal alacsonyabb.
- Az eritropoézis mértéke (vörösvértestek termelődése).
- Különböző egyéb szerves és szervetlen étrendi komponensek mennyiségi aránya.
- A felszívódási arányok emésztőrendszer.
- Kor
- Betegségek - például a malabszorpció, például a lisztérzékenység (glutén által kiváltott enteropathia), a Crohn-betegség, a fekélyes vastagbélgyulladás és a krónikus atrófiás gyomorhurut az elégtelen vasfelszívódással jár együtt
A nyomelem az élelmiszeren keresztül felszívódik mind nem hem-vasként, azaz ionizált szabad formában, mint szabad Fe2 + -ionokként, mind pedig hem-vasként. Az élelmiszerekben található vas nagy része fehérjék, organikus savak vagy más anyagok - vas-protoporfirin (hem), ferrihidroxid-komplexek. Az állati élelmiszerekben, különösen a húsban, a vas 40-60% -a hemvasként van jelen. A kétértékű vas a jó oldhatósága miatt a vas állapotától függően 15-35% -ban szívódik fel, és ezért magas biohasznosulás. Ezzel szemben a nem hem vas rendelkezésre állása, amely főleg háromértékű formában van, lényegesen alacsonyabb. A nem hem vas elsősorban növényi ételekben található meg, és ritkán szívódik fel 5% -nál nagyobb mértékben. A háromértékű vas nem oldódik a felső rész gyengén lúgos környezetében vékonybél és ezért visszavonják a felszívódástól. A hús és növényi ételek egyidejű fogyasztása megduplázhatja a növényi eredetű vas felszívódási arányát. Ennek oka a húsban található alacsony molekulatömegű komplexképző szerek, beleértve az állati fehérjéket is, amelyek jobb minőségűek, az értékes aminosavak, mint a növényi fehérjék (tojásfehérje). Szulfhidril-csoportot tartalmazó aminosavak - metionin, cisztein - támogassa a háromértékű vas redukálódását kétértékű formában, amely jobban oldódik és felszívódik. Elegendő sósav a gyomornedv termelése szintén fontos az étrendi vas optimális felhasználása szempontjából. Gyomor sósav könnyebben hozzáférhető szabad vasionokká és lazán kötött szerves vasrá hasítja a komplexben kötött vasat. Az élelmiszerből származó vas biohasznosulásának további növelése:
- Gasztroferrin - a gyomor szekréciója nyálkahártya.
- C-vitamin - elősegíti a nem hem vas felszívódását aszkorbinsav által, gátolva a gyengén oldódó háromértékű vas képződését; akár 25 mg C-vitamin bevitele a felszívódás jelentős növekedését eredményezi
- Az A-vitamin az emésztési folyamat során megköti a vasat, ezáltal eltávolítja a fitinsav (fitátok) és a polifenolok felszívódását gátló hatásaitól
- Fruktóz
- Polioxikarbonsavak gyümölcsökben és zöldségekben
- Egyéb organikus savak, Mint például a citromsav, borkősav és a tejsav.
- Alkohol - elősegíti gyomorsav szekréció, növeli a trivalens vas felszívódását.
Azáltal, hogy elősegítik a Fe3 + Fe2 + -á történő átalakulását, ezek az anyagok növelik a vas felszívódását. Például, C-vitamin - 150 gramm spenótban vagy karalábéban - növeli a biohasznosulás nem-hem vas 3-4-szeresére. A vas felszívódása erősen gátolja:
- Fitinsav (fitátok) a gabonafélékben, kukorica, rizs, valamint teljes kiőrlésű és szójatermékek.
- Élelmi rost - nem cellulóz
- Oxalátok a zöldségekben - különösen a spenótban, rebarbara - és kakaó.
- Polifenolok - beleértve tanninok - In kávé, fekete tea, köles, spenót és vörösbor.
- Fosvitin tojássárgájában
- Karbonátok
- foszfátok
- Kalcium sók - a maximális gátló hatást 300-600 mg-os étrendi kalciumszint mellett találták.
- Kábítószer - savkötők tartalmazó alumínium, magnéziumés kalcium, valamint lipidszint-csökkentő szerek, akár 70% -kal is csökkentheti a vas felszívódását (kolesztiramin); kelátképző szerek, például penicillamin, etilén-diamin-tetraacetát - EDTA - és deferoxamine gátolják különösen a nem hem vas felszívódását.
- Gyomorsavkötők
- Kadmium - Cd2 + - a környezetből
- Egyéb fémionok túlzott bevitele, mint pl mangán (Mn2 +), kobalt (Co2 +), réz (Cu2 +), cink (Zn2 +), vezet (Pb2 +).
- Fehérje hiány az étrendben
Ezek az anyagok nehezen felszívódó komplexet képeznek a vassal, ezért blokkolják annak felszívódását. Miután a vas felszívódik a vékonybél sejtjeiben nyálkahártya, vagy ferritinként, a vasraktár fehérjeként tárolják, vagy a szállító fehérje mobilferrin segítségével a plazmába viszik át. A plazmában a nyomelem átkerül a vasszállító fehérjébe transzferrin. A normális transzferrin koncentráció a plazmában 220-370 mg / 100 ml. A szérum transzferrin szintje fordítottan korrelál a vasmedence méretével. Ennek megfelelően a vashiány, mind a plazma transzferrin tartalma, mind a transzferrin receptor koncentráció növelik. A transzferrin telítettség a vas szövetekbe történő transzportjának mutatója, és általában csökkent vashiány. A transzferrin a vasat az összes sejtbe és szövetbe szállítja, ahol ezután kötődik a transzferrin receptorokhoz, és felveszi a sejtekbe. Alapvető fontosságú a mobilizáció a csontvelő. Ott a vas elengedhetetlen a folyamatos hemoglobinképződéshez, amely elsőbbséget élvez a többi szintézis lépéssel szemben. A transzferrinhez kötött vas körülbelül 70-90% -a szükséges a hemoglobin szintéziséhez. Végül a vörösvértesteket (vörösvértestek) felelősek az uralkodó vasforgalomért. A fennmaradó 10-30% rendelkezésre áll a felépítéshez enzimek és koenzimek, vagy ferritinként tárolják. Ha túllépik a ferritin tárolókapacitását, a vas kötődik a hemosiderin tárolási fehérjéhez. A ferritin jelentősége a tárolásban, szállításban és méregtelenítés vasból. Szükség esetén a vas gyorsan felszabadulhat a tárolásból és felhasználható a hemoglobin szintéziséhez. A ferritin jelenti a legmegfelelőbb markert a vas állapotára! Alacsony szérum ferritinszintek találhatók vashiányban. A vas túlterhelése viszont kimutatható a megnövekedett szérum ferritin koncentrációk mellett. Ha a test összes vaskészlete kimerül, akkor annak kockázata vérszegénység emelkedik a károsodott hemoglobin bioszintézis miatt. Élettől, nemtől és fajtól függően a nőknél a 12 g / l alatti, a férfiaknál a 13 g / l alatti hemoglobin-koncentráció azt jelzi vérszegénység. A hemosiderin az apoferritin és a sejtkomponensek kondenzációs terméke, mint pl lipidek és nukleotidok, elsősorban hepatocitákban és sejtekben lokalizálódva csontvelő, májés lép. A ferritinnel összehasonlítva a hemosiderin egy állandó vasraktár, amelyben a nyomelemet az anyagcseréhez olyan formában tárolják, amely már nem elérhető. Mivel vas egyensúly kizárólag abszorpcióval szabályozható, a vas nem választódik ki szabályozottan. Férfiaknál és posztmenopauzás nőknél napi 1-2 mg (19-36 µmol / l) vas veszik el a bélhám és a bőr sejtek, epe verejték és vizelet. Nagyobb vasveszteség fordul elő vérzéssel a kapcsolódó hemoglobinveszteség miatt. Körülbelül 25-60 ml vér ürül ki menstruációami 12.5-30 mg (225-540 µmol) vas veszteséget eredményez havonta. A nők vasszükséglete is nő terhesség a vas ellátása miatt a magzat. Körülbelül 300 mg nyomelemet juttatnak a magzat keresztül a placenta. Ezenkívül vérveszteség következik be a szülés és a szoptatás következtében - 0.5 mg -, de ezeket kompenzálja a menstruáció néhány hónapig utána terhesség. Ezenkívül vannak más kockázati csoportok is a vashiányra. Mivel a vasnak nincsenek szabályozott kiválasztási mechanizmusai, a túlzott étkezési vasbevitel nem kompenzálható a fokozott kiválasztással. A vizsgálatok eredményeként az emelkedett ferritinszint -> 200 µg / ml - az ateroszklerózis (az artériák megkeményedése) független kockázati tényezője, és megduplázhatja a szívinfarktus kockázatát (szív támadás). Végül a vasállapot akkor optimális, ha elegendő vas áll rendelkezésre a test számára funkcióinak ellátásához, de a vasraktárak nincsenek tele.
