Μεταβολισμός του σιδήρου

του Νικόλαου Καφετζόπουλου κλινικός διαιτολόγος διατροφολόγος

Ο σίδηρος διαφέρει από τα υπόλοιπα ανόργανα στοιχεία, αφού το ισοζύγιό του στον ανθρώπινο οργανισμό ρυθμίζεται μέσω της απορρόφησής του, διότι δεν υπάρχει κάποιος φυσιολογικός μηχανισμός που να ελέγχει την απέκκρισή του. Βάσει των στοιχείων που προκύπτουν από μελέτες ισοτόπων και δεδομένα πρόσληψης, η βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου έχει εκτιμηθεί πως κυμαίνεται στο 14-18% στις μικτές και στο 5-12% στις χορτοφαγικές δίαιτες.

Στις έρευνες ισοτόπων όπου μελετάται η απορρόφηση του σιδήρου μετά από ένα μόνο γεύμα, η επίδραση των διαιτητικών παραγόντων που επηρεάζουν την απορρόφησή του (φυτικό οξύ, πολυφαινόλες, ασβέστιο, ασκορβικό οξύ, ζωικά προϊόντα) φαίνεται να είναι σταθερά ισχυρή. Αντίθετα, όπως ήταν αναμενόμενο, σε μελέτες αντίστοιχου χαρακτήρα όπου διερευνώνται οι αλληλεπιδράσεις των παραγόντων που αναστέλλουν και προωθούν την απορρόφηση του μετάλλου στα πλαίσια μιας μικτής δίαιτας, η επίδραση του κάθε ένα ξεχωριστά από αυτούς είναι πιο μέτρια.

Η αποτελεσματικότητα του εμπλουτισμού των τροφίμων με σίδηρο αναφορικά με τη βιοδιαθεσιμότητά του στα πλαίσια μιας μικτής δίαιτας δεν είναι πλήρως ξεκάθαρη. Η επίδραση της βιταμίνης Α, των καροτενοειδών και των φυτικών ινών στην απορρόφηση του σιδήρου, καθώς επίσης και η φύση του “παράγοντα κρέατος” (“meat factor”) παραμένουν αδιευκρίνιστες. Τα επίπεδα του σιδήρου σε έναν οργανισμό επηρεάζουν τη βιοδιαθεσιμότητα του σε μεγαλύτερο βαθμό από τη σύσταση της δίαιτας. Θα ήταν, λοιπόν, ιδιαίτερα χρήσιμο αλλά και επίκαιρο να ταυτοποιηθεί μία σειρά παραγόντων που επηρεάζουν την βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου και σχετίζονται όχι μόνο με τη διατροφή, αλλά και με τα χαρακτηριστικά των ατόμων.

Με βάση το άθροισμα των βασικών και των απωλειών σιδήρου λόγω της εμμήνου ρύσεως, καθώς επίσης και των αναγκών της ανάπτυξης, ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας/ Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών (World Health Organization/ Food and Agriculture Organization, WHO/ FAO), το Ινστιτούτο Ιατρικής (Institute of Medicine, IOM) και άλλοι διεθνείς οργανισμοί υγείας έχουν εκτιμήσει τις ανάγκες των διαφόρων ομάδων του πληθυσμού σε σίδηρο. Η “μετάφραση” των συγκεκριμένων αναγκών σε συστάσεις ημερήσιας πρόσληψης απαιτεί την ακριβή εκτίμηση της βιοδιαθεσιμότητας του σιδήρου, του βαθμού, δηλαδή, στον οποίο ο σίδηρος που παρέχεται μέσω της δίαιτας απορροφάται και χρησιμοποιείται για τη διατήρηση των φυσιολογικών λειτουργιών του οργανισμού. Στη συγκεκριμένη ανασκόπηση περιγράφονται όλοι οι διατροφικοί και οργανικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου, οι τρόποι με τους οποίους οι συγκεκριμένοι παράγοντες έχουν χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση των διαιτητικών ενδείξεων πρόσληψης (Dietary Reference Values, DRVs), καθώς επίσης και οι λόγοι που καθιστούν την περαιτέρω αποσαφήνισή τους αναγκαία.

ΔΙΑΙΤΗΤΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΒΙΟΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΣΙΔΗΡΟΥ

Στα τρόφιμα απαντώνται δύο τύποι σιδήρου: ο μη αιμικός, ο οποίος περιέχεται τόσο στα φυτικά όσο και στους ζωικούς ιστούς, και ο αιμικός, που προέρχεται από την αιμοσφαιρίνη και τη μυοσφαιρίνη των ζωικών προϊόντων. Αν και ο αιμικός σίδηρος αντιπροσωπεύει μόνο το 10-15% του σιδήρου της δίαιτας σε πληθυσμούς που χαρακτηρίζονται από υψηλά ποσοστά κατανάλωσης κρέατος, λόγω της υψηλότερης και πληρέστερης απορρόφησής του (εκτιμάται στο 15-35%) αποτελεί το 40% ή και περισσότερο του συνολικά απορροφούμενου σιδήρου. Η απορρόφηση του μη αιμικού σιδήρου είναι πολύ πιο περιορισμένη. Όλη η ποσότητα του μη αιμικού σιδήρου που εισέρχεται στην κοινή δεξαμενή του γαστρεντερικού σωλήνα απορροφάται στον ίδιο βαθμό, ο οποίος καθορίζεται από την ισορροπία ανάμεσα στους παράγοντες που διεγείρουν και τους παράγοντες που αναστέλλουν την απορρόφηση του σιδήρου, όπως επίσης και από τα επίπεδα του μετάλλου στον οργανισμό. Σε αυτό το σημείο αξίζει να τονισθεί πως στην κοινή δεξαμενή δεν εισέρχεται όλη η ποσότητα του σιδήρου που προέρχεται από τον εμπλουτισμό των τροφίμων.

ΔΙΑΙΤΗΤΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΑΝΑΣΤΕΛΛΟΥΝ ΤΗΝ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΟΥ ΣΙΔΗΡΟΥ

Φυτικό οξύ Το φυτικό οξύ (εξαορθοφωσφορικό άλας της μυοινοσιτόλης) αποτελεί τον κυριότερο αναστολέα της απορρόφησης του σιδήρου στις φυτοφαγικές δίαιτες. Έχει φανεί πως η αρνητική επίδραση της συγκεκριμένης ουσίας είναι δοσοεξαρτώμενη και ξεκινάει από τις πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις των 2-10mg φυτικού οξέος ανά γεύμα. Για να εκτιμηθεί ο βαθμός απορρόφησης του σιδήρου σε ένα μικτό γεύμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο μοριακός λόγος του φυτικού οξέος προς το σίδηρο. Πιο συγκεκριμένα, ο λόγος αυτός θα πρέπει να είναι μικρότερος από 1:1, ή ιδανικά μικρότερος από 0,4:1, προκειμένου να μπορέσει να απορροφηθεί ο σίδηρος από ένα γεύμα δημητριακών ή λαχανικών που δεν περιέχει παράλληλα ουσίες που προάγουν την απορρόφηση του σιδήρου. Στην περίπτωση των σύνθετων γευμάτων που περιέχουν ασκορβικό οξύ και κρέας, ο μοριακός λόγος δεν θα πρέπει να είναι μεγαλύτερος από 6:1. Οι μέθοδοι επεξεργασίας και προετοιμασίας των τροφίμων, όπως το άλεσμα, το ζέσταμα, το μούλιασμα και η ζύμωση μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ποικίλου βαθμού αποικοδόμηση ή και απομάκρυνση του φυτικού οξέος από αυτά. Επίσης, έχει φανεί πως η εξωγενής χορήγηση φυτάσης ή η ενεργοποίησή της κατά την επεξεργασία των τροφίμων, ή η προσθήκη της στο γεύμα αμέσως πριν την κατανάλωσή του, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απορρόφηση του σιδήρου.

Πολυφαινόλες

Οι πολυφαινόλες είναι ουσίες που περιέχονται σε διάφορες ποσότητες σε τρόφιμα και ποτά φυτικής προέλευσης, όπως είναι τα φρούτα, τα λαχανικά, το τσάι, ο καφές και το κρασί. Η ανασταλτική δράση των πολυφαινολών στην απορρόφηση του σιδήρου έχει διαπιστωθεί από μελέτες για το μαύρο τσάι και τα άλλα αφεψήματα.

Από αυτές τις μελέτες φάνηκε πως σε συγκρίσιμες ποσότητες, οι πολυφαινόλες που περιέχονται στο μαύρο τσάι εμφανίζουν πιο έντονη ανασταλτική δράση σε σχέση με εκείνες που περιέχονται στα άλλα αφεψήματα και το κρασί. Παρόμοια αποτελέσματα, σχετικά με το είδος και την ποσότητα των πολυφαινολών προκύπτουν και από μελέτες με μπαχαρικά. Πιο συγκεκριμένα, το τσίλι, αλλά όχι η κουρκούμη (είδος ινδικού μπαχαρικού) οδήγησε σε αναστολή της απορρόφησης του σιδήρου σε γυναίκες από την Ταϋλάνδη, παρόλο που η κουρκούμη περιέχει μεγαλύτερη ποσότητα πολυφαινολών.

Ακόμη, όπως αποδείχτηκε σε μία μελέτη σύγκρισης της απορρόφησης του σιδήρου από γλυκά σόργα υψηλής και χαμηλής περιεκτικότητας σε πολυφαινόλες, οι ουσίες αυτές αυξάνουν την ανασταλτική δράση του φυτικού οξέος που περιέχεται στα λαχανικά και τα δημητριακά, αφού μετά από την πλήρη αποικοδόμηση του φυτικού οξέος, η απορρόφηση του σιδήρου βελτιώθηκε σημαντικά μόνο από το χαμηλής περιεκτικότητας σε πολυφαινόλες σόργο. Ωστόσο, είναι σημαντικό να διεξαχθούν περισσότερες μελέτες που θα διερευνούν την επίδραση των πολυφαινολών που περιέχονται σε τρόφιμα ευρείας κατανάλωσης, όπως είναι τα φασόλια.

Ασβέστιο

Σε αντίθεση με τους άλλους αναστολείς της απορρόφησης του σιδήρου, το ασβέστιο επηρεάζει αρνητικά τόσο τον μη αιμικό όσο και τον αιμικό σίδηρο. Αρχικά πιστευόταν πως η αναστολή πραγματοποιείται κατά τη μεταφορά του σιδήρου διαμέσου της πλάγιας και βασικής μεμβράνης του εντεροκύτταρου στην κυκλοφορία του αίματος, αφού η απορρόφηση και των δύο τύπων σιδήρου αναστέλλεται στον ίδιο βαθμό. Ωστόσο, πρόσφατα αποδείχθηκε πως λαμβάνει χώρα κατά την πρώτη είσοδο του μετάλλου στον εντερικό αυλό.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα μιας μελέτης, η ανασταλτική επίδραση του ασβεστίου είναι δοσο-εξαρτώμενη σε δόσεις 75-300 mg ασβεστίου που είχαν προστεθεί σε ψωμί και στα 165 mg ασβεστίου που περιέχονταν σε γαλακτοκομικά προϊόντα (21). Σε μία πρόσφατη μελέτη, η προσθήκη 200 mg ασβεστίου σε ένα πειραματικό γεύμα με βάση το καλαμπόκι δεν επηρέασε αρνητικά την απορρόφηση του σιδήρου με τη μορφή του NaFeEDTA. Φαίνεται, δηλαδή, πως η επίδραση του ασβεστίου στην απορρόφηση του σιδήρου είναι ισχυρά αρνητική στις μελέτες που συμπεριλαμβάνουν ένα μόνο γεύμα. Αντίθετα, στην περίπτωση των μελετών που αναφέρονται στα πλαίσια μιας μικτής δίαιτας που συμπεριλαμβάνει την κατανάλωση μιας ποικιλίας τροφίμων με διάφορες συγκεντρώσεις ουσιών που αναστέλλουν και προωθούν την απορρόφηση του σιδήρου η επίδραση του ασβεστίου αποδεικνύεται ηπιότερη.

Πρωτεΐνες

Παρόλο που τα ζωικά προϊόντα προωθούν την απορρόφηση του μη αιμικού σιδήρου, οι ζωικές πρωτεΐνες, όπως οι πρωτεΐνες του γάλακτος, του αυγού και η αλβουμίνη, φαίνεται πως αναστέλλουν την απορρόφησή του. Μελέτες σε ανθρώπους έχουν δείξει πως η καζεΐνη, η πρωτεΐνη ορού γάλακτος και η πρωτεΐνη του αυγού προκαλούν μείωση της απορρόφησης του σιδήρου. Επιπλέον και η πρωτεΐνη σόγιας δρα ανασταλτικά στην απορρόφηση του σιδήρου από τον οργανισμό. Παρόλο που το φυτικό οξύ που περιέχεται στην πρωτεΐνη σόγιας αποτελεί τον κυριότερο αναστολέα, ακόμη και μετά την ολοκληρωτική του απομάκρυνση από αυτή, η απορρόφηση του σιδήρου βρέθηκε να είναι μόνο η μισή σε σχέση με την απορρόφηση του μετάλλου από την πρωτεΐνη του αυγού (7). Σε μία άλλη μελέτη, η απορρόφηση του σιδήρου από την πρωτεΐνη σόγιας αυξήθηκε δεκαεννέα φορές όταν υδρολύθηκε ενζυμικά η πρωτεΐνη και αποικοδομήθηκε το φυτικό οξύ που περιείχε. Έτσι, οι συγγραφείς της μελέτης συμπέραναν πως το φυτικό οξύ και η πρωτεΐνη που περιέχεται στο κλάσμα της κονγλυκινίνης αποτελούν τους κύριους αναστολείς της απορρόφησης του σιδήρου στην πρωτεΐνη της σόγιας.

ΔΙΑΙΤΗΤΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΠΡΟΩΘΟΥΝ ΤΗΝ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΟΥ ΣΙΔΗΡΟΥ

Ασκορβικό οξύ

Σύμφωνα με αποτελέσματα πολλών μελετών, το ασκορβικό οξύ, είτε απαντάται φυσικά στα τρόφιμα είτε προστίθεται σε αυτά, αυξάνει την απορρόφηση του σιδήρου με δοσο-εξαρτώμενο τρόπο (30), γεγονός που οφείλεται στην ικανότητά του να μετατρέπει τον τρισθενή στον απορροφήσιμο από τον οργανισμό δισθενή σίδηρο. Η θετική δράση του ασκορβικού οξέος μπορεί να υπερισχύσει της ανασταλτικής του φυτικού οξέος, των πολυφαινολών, του ασβεστίου και των πρωτεϊνών του γάλακτος και επιπλέον να αυξήσει την απορρόφηση του σιδήρου από τις φυσικές πηγές και τα εμπλουτισμένα τρόφιμα. Επιπλέον, αποτελεί τον μοναδικό διαιτητικό παράγοντα που προωθεί την απορρόφηση του σιδήρου από τις φυτοφαγικές δίαιτες. Έτσι, η απορρόφηση του μετάλλου που περιέχεται στα φυτοφαγικά γεύματα μπορεί να βελτιστοποιηθεί μέσω της κατανάλωσης λαχανικών που περιέχουν ασκορβικό οξύ.

Διεργασίες όπως το μαγείρεμα, η βιομηχανική επεξεργασία και η αποθήκευση των τροφίμων καταστρέφει το ασκορβικό οξύ που περιέχουν αφαιρώντας έτσι την ευεργετική του επίδραση στην απορρόφηση του σιδήρου. Ωστόσο, διάφορα παράγωγα του ασκορβικού οξέος είναι λιγότερο ευαίσθητα στις υψηλές θερμοκρασίες και το οξυγόνο. Σχετικά πρόσφατα, οι Teucheteral και Pizzarroetal ανέφεραν πως το παλμιτικό ασκορβύλιο διατηρεί τις θετικές του επιδράσεις στην απορρόφηση του σιδήρου από ένα εμπλουτισμένο ψωμί μετά το ψήσιμο του. Το ερυθορβικό οξύ είναι ένα παράγωγο του ασκορβικού οξέος που χρησιμοποιείται ευρύτατα ως αντιοξειδωτικό σε επεξεργασμένα τρόφιμα που καταναλώνονται στις ανεπτυγμένες κοινωνίες. Στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, η πρόσληψή του μπορεί να φτάνει τα 200 mg ανά ημέρα , ενώ η επίδρασή του στην απορρόφηση του σιδήρου είναι διπλάσια συγκριτικά με αυτή του ασκορβικού οξέος. Η αφθονία των συγκεκριμένων παραγώγων στη διατροφή των Αμερικάνων ίσως να εξηγεί το λόγο για τον οποίο δεν ήταν δυνατό να αποσαφηνιστεί η ευεργετική επίδραση της βιταμίνης C στην απορρόφηση του σιδήρου από τις μικτές δίαιτες.

Ζωικά προϊόντα Μελέτες με ραδιοϊσότοπα έχουν δείξει επανειλημμένα πως το κρέας, το ψάρι και το κοτόπουλο οδηγούν σε αύξηση της απορρόφησης του σιδήρου που περιέχεται σε ένα φυτοφαγικό γεύμα, και ότι τα 30 γραμμάρια κρέατος ισοδυναμούν με 25 mg ασκορβικού οξέος. Οι ερευνητές Bjorn – Rasmussen και Hallberg ανέφεραν πως η προσθήκη κοτόπουλου, ψαριού ή μοσχαρίσιου κρέατος σε ένα γεύμα με βάση το καλαμπόκι, οδήγησε σε δύο με τρεις φορές υψηλότερη απορρόφηση του μη αιμικού σιδήρου, χωρίς ωστόσο να διαπιστώσουν μία ανάλογη επίδραση από την αλβουμίνη του αυγού.

Πιο πρόσφατα, οι Baechetal και συνεργάτες παρατήρησαν μία δοσο-εξαρτώμενη αύξηση στην απορρόφηση του σιδήρου όταν χοιρινό κρέας προστέθηκε σε ένα γεύμα υψηλής περιεκτικότητας σε φυτικό και χαμηλής περιεκτικότητας σε ασκορβικό οξύ. Όπως και στην περίπτωση του ασκορβικού οξέος, ήταν σχετικά πιο δύσκολο να αποδειχθεί η ευεργετική επίδραση του κρέατος στην απορρόφηση του σιδήρου στα πλαίσια μελετών που συμπεριελάμβαναν περισσότερα γεύματα.

Πιο συγκεκριμένα, οι Reddy και συνεργάτες ανέφεραν μία οριακή βελτίωση στην απορρόφηση του σιδήρου (35%) μετά από την πενθήμερη κατανάλωση μίας ελεύθερης δίαιτας που χαρακτηριζόταν από αυξημένη πρόσληψη κρέατος (περίπου 300 γραμμάρια ανά ημέρα), παρόλο που σε μία άλλη μελέτη με παρόμοιο σχεδιασμό, η προσθήκη 60 γραμμαρίων χοιρινού κρέατος σε μία φυτοφαγική δίαιτα για πέντε ημέρες αύξησε την απορρόφηση του σιδήρου κατά 50%.

Η φύση του “παράγοντα κρέατος” (“meat factor”) έχει αποδειχθεί πλασματική. Σύμφωνα με τα περισσότερα δεδομένα αφορά στο πρωτεϊνικό κλάσμα του μυϊκού ιστού, παρόλο που είναι πιθανό σε αυτόν να εμπλέκονται και άλλα συστατικά του. Υπάρχουν ισχυρές αποδείξεις που υποστηρίζουν την ευεργετική επίδραση των πεπτιδίων που περιέχουν κυστεΐνη και είναι πλούσια σε μυοϊνιδιακές πρωτεΐνες που δρουν όπως και το ασκορβικό οξύ. Ωστόσο, οι Storcksdieck και συνεργάτες υποστηρίζουν πως ο “παράγοντας κρέατος” μπορεί να συμπεριλαμβάνει ένα σύνολο μικρών πεπτιδίων και όχι μόνο ένα συγκεκριμένο κλάσμα πεπτιδίου.

Αντίθετα με τις άλλες πρωτεΐνες, οι μυοϊνιδιακές μεταβολίζονται σε μεγάλο βαθμό από την πεψίνη στο στομάχι και έτσι θα μπορούσαν να σχηματίζουν σύμπλοκα με το σίδηρο προστατεύοντάς τον από το υψηλότερο pH στο δωδεκαδάκτυλο. Μελέτες με Caco-2 κύτταρα έχουν δείξει πως οι γλυκοζαμινογλυκάνες (52) και η L-α-γλυκεροφωσφατιδυλοχολίνη μπορεί να συμβάλλουν στην αύξηση της απορρόφησης του μη αιμικού σιδήρου από το κρέας. Ωστόσο, είναι δύσκολο να εξάγουμε συμπεράσματα από τα Caco-2 κύτταρα για τον άνθρωπο.

Μάλιστα, εξευγενισμένες γλυκοζαμινογλυκάνες επεξεργασμένες και μη με θειικό άλας δεν οδήγησαν σε αύξηση της απορρόφησης του σιδήρου από ένα υγρό γεύμα που καταναλώθηκε από νεαρές γυναίκες. Βέβαια, είναι πιθανό οι φυσικές γλυκοζαμινογλυκάνες να εμφανίζουν ευεργετική επίδραση. Οι Armah και συνεργάτες ανέφεραν πως η εξευγενισμένη L-α-γλυκεροφωσφατιδυλοχολίνη οδήγησε σε αύξηση της απορρόφησης του σιδήρου σε γυναίκες που κατανάλωσαν λαζάνια με λαχανικά, αλλά σε βαθμό μικρότερο από το ασκορβικό οξύ. Ωστόσο, αυτή η ευεργετική επίδραση της

L-α-γλυκεροφωσφατιδυλοχολίνης δεν επιβεβαιώθηκε από μία άλλη μελέτη κατά την οποία γυναίκες κατανάλωσαν ένα γεύμα υψηλής περιεκτικότητας σε φυτικό οξύ με βάση το καλαμπόκι, αντίθετα με το ασκορβικό οξύ που προκάλεσε αύξηση της απορρόφησης του σιδήρου.

ΕΜΠΛΟΥΤΙΣΜΕΝΑ ΤΡΟΦΙΜΑ

Η βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου από τα εμπλουτισμένα τρόφιμα ποικίλλει ανάλογα με το είδος του σιδήρου που έχει χρησιμοποιηθεί. Τρόφιμα ευαίσθητα στις χρωματικές και γευστικές αλλαγές συνήθως εμπλουτίζονται με μη διαλυτό στο νερό σίδηρο χαμηλής βιοδιαθεσιμότητας. Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ), τα τρόφιμα πρέπει να εμπλουτίζονται με θειικό, φουμαρικό, πυροφωσφορικό και σκόνες ηλεκτρολυτικού σιδήρου. Ωστόσο πολλά δημητριακά εμπλουτίζονται με σκόνες στοιχειακού σιδήρου, που δεν συστήνονται από τον ΠΟΥ και έχουν ακόμη χαμηλότερη βιοδιαθεσιμότητα. Σύμφωνα με τους Hallberg και Rossander-Hulthen το 25% του προσλαμβανόμενου σιδήρου στη Σουηδία και τις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής προέρχεται από τα εμπλουτισμένα τρόφιμα. Μάλιστα, το ποσοστό απορρόφησης του από μια μικτή δίαιτα εκτιμήθηκε στο 15%. Οι πρακτικές εμπλουτισμού των τροφίμων σε σίδηρο διαφέρουν από χώρα σε χώρα και έτσι η ανάγκη τροποποίησης του παράγοντα της βιοδιαθεσιμότητας για τα εμπλουτισμένα τρόφιμα θα εξαρτηθεί από το είδος του σιδήρου που χρησιμοποιείται στον εμπλουτισμό, καθώς επίσης και από το ποσοστό του μετάλλου που προσλαμβάνεται από τα εμπλουτισμένα τρόφιμα.

ΟΡΓΑΝΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ

Επίπεδα Σιδήρου

Τα επίπεδα του σιδήρου στον οργανισμό των ατόμων επηρεάζουν περισσότερο την απορρόφηση του μη αιμικού και όχι τόσο του αιμικού σιδήρου. Φαίνεται πως υπάρχει μία αντίστροφη συσχέτιση ανάμεσα στα επίπεδα του σιδήρου και την απορρόφηση του στοιχείου από τον οργανισμό, ενώ με τη χρήση της φερριτίνης ως δείκτη των επιπέδων του σιδήρου στο σώμα η συσχέτιση αυτή μπορεί να περιγραφεί μαθηματικά. Τα αποτελέσματα μίας μελέτης στην οποία συμμετείχαν νεαρές γυναίκες έδειξαν πως η ρύθμιση της απορρόφησης του σιδήρου από την φερριτίνη ήταν λιγότερο έντονη στην περίπτωση του μη διαλυτού στο νερό (διασπειρόμενη σκόνη πυροφωσφορικού σιδήρου) σε σχέση με τον θειικό σίδηρο.

Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα είναι πολύ σημαντικά όσον αφορά στις πρακτικές εμπλουτισμού των τροφίμων, καθώς δείχνουν πως τα διάφορα είδη σιδήρου είναι περισσότερο ή λιγότερο κατάλληλα για την πλήρωση των αποθηκών των ατόμων με έλλειψη. Έτσι, είναι αναγκαίο να διεξαχθούν περισσότερες μελέτες που θα αφορούν σε άτομα με έλλειψη σιδήρου ή μη και στις οποίες θα διερευνάται η αποτελεσματικότητα των διαφορετικών ειδών του μετάλλου που χρησιμοποιούνται στον εμπλουτισμό των τροφίμων. Σε μία μελέτη που συμπεριελάμβανε αναιμικές και μη γυναίκες από την Ινδία, συγκρίθηκε η επίδραση των παραγόντων που προωθούν (ασκορβικό οξύ) και αναστέλλουν (πολυφαινόλες τσαγιού) την απορρόφηση του σιδήρου ανάμεσα στις δύο ομάδες των γυναικών. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν πως τα επίπεδα του σιδήρου καθόριζαν τη διαφορά στην απορρόφηση του μετάλλου ανάμεσα στις δύο ομάδες γυναικών, όχι όμως και το μέγεθος της επίδρασης των ανασταλτικών και των παραγόντων που προωθούν την απορρόφηση του.

Διατροφικές ελλείψεις

Έχει φανεί πως η έλλειψη βιταμίνης Α και ριβοφλαβίνης επηρεάζει τον μεταβολισμό και την απορρόφηση του σιδήρου. Από μελέτες σε ανθρώπους αποδείχθηκε πως η διόρθωση της ανεπάρκειας σε ριβοφλαβίνη βελτίωσε την απάντηση στη συμπληρωματική χορήγηση σιδήρου. Πιο συγκεκριμένα, τα αποτελέσματα μιας μελέτης στην οποία συμμετείχαν άνδρες από την Γκάμπια έδειξαν πως η έλλειψη της ριβοφλαβίνης προκαλούσε προβλήματα στη χρησιμοποίηση και όχι και στην απορρόφηση του σιδήρου. Η επίδραση της βιταμίνης Α και της έλλειψής της στην απορρόφηση του σιδήρου θα αναλυθεί στη συνέχεια…

Λοίμωξη/ Φλεγμονή

Έχει αποδειχθεί πως το πεπτίδιο εψιδίνη, που παράγεται στο ήπαρ και το λιπώδη ιστό, ασκεί έναν ρόλο κλειδί στην ρύθμιση της ισορροπίας του σιδήρου στον οργανισμό. Η έκφραση του συγκεκριμένου πεπτιδίου αυξάνεται σε καταστάσεις χρόνιας φλεγμονής και παχυσαρκίας, γεγονός που μπορεί να συμβάλλει στον υψηλό επιπολασμό της ανεπάρκειας σιδήρου στους πληθυσμούς των υπέρβαρων ατόμων. Τα αποτελέσματα μελέτης στην οποία συμμετείχαν παιδιά σχολικής ηλικίας έδειξαν πως τα υπέρβαρα παιδιά είχαν υψηλότερες συγκεντρώσεις εψιδίνης και χαμηλότερα επίπεδα σιδήρου συγκρινόμενα με τους φυσιολογικού βάρους συνομηλίκους τους. Η πρόσληψη και η βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου δεν διέφεραν σημαντικά ανάμεσα στις δύο ομάδες παιδιών, γεγονός που ίσως υποδεικνύει μία μεσολαβούμενη από την εψιδίνη μείωση της απορρόφησης ή αύξηση της κατακράτησης του σιδήρου στα υπέρβαρα παιδιά. Δύο πρόσφατες μελέτες έδειξαν μία αντίστροφη συσχέτιση ανάμεσα στη συγκέντρωση εψιδίνης και την απορρόφηση του σιδήρου σε άνδρες και γυναίκες χωρίς έλλειψη. Ωστόσο, είναι σημαντικό να πραγματοποιηθούν και άλλες μελέτες προκειμένου να προσδιοριστεί πλήρως ο ρόλος που μπορεί να διαδραματίζει η εψιδίνη στην απορρόφηση του σιδήρου.

Φυτικές Ίνες

Οι φυτικές ίνες είναι ουσίες που περιέχονται σε μεγάλες ποσότητες στα τρόφιμα φυτικής προέλευσης. Τα συστατικά αυτά δεν πέπτονται στο λεπτό έντερο, αλλά μέσω της διαδικασίας της ζύμωσης μπορούν να μετατραπούν σε βραχείας αλύσου λιπαρά οξέα στο παχύ έντερο. Στις συγκεκριμένες ουσίες έχουν αποδοθεί πολλές ευεργετικές επιδράσεις για την υγεία, μεταξύ των οποίων είναι και η αυξημένη απορρόφηση του σιδήρου από το κόλον . Παρόλο που το μεγαλύτερο ποσοστό του διαιτητικού σιδήρου απορροφάται στο δωδεκαδάκτυλο, από μελέτες σε χοίρους φάνηκε πως στον βλεννογόνο του παχέος εντέρου εκφράζονται οι πρωτεΐνες φερριτίνη και φερροπορτίνη. Οι Ohkawara και συνεργάτες ανέφεραν πως ο δισθενής σίδηρος που χορηγήθηκε εξωγενώς σε ανθρώπους απορροφήθηκε κατά 30% από το κόλον.

Αποτελέσματα άλλων μελετών σε πειραματόζωα, απέδειξαν πως η πηκτίνη (93) και η ινουλίνη οδήγησαν σε αύξηση του κορεσμού της αιμοσφαιρίνης σε αρουραίους με ανεπάρκεια σιδήρου, ενώ ένα μίγμα ινουλίνης και ολιγοφρουκτόζης προκάλεσε αντίστοιχες επιδράσεις σε αναιμικούς χοίρους. Οι μηχανισμοί που πιθανότατα εξηγούν την αυξημένη απορρόφηση του σιδήρου από το παχύ έντερο ίσως συμπεριλαμβάνουν το χαμηλότερο pH στην περιοχή, το σχηματισμό διαλυτών στο νερό συμπλόκων σιδήρου, τη μετατροπή του τρισθενούς σιδήρου σε δισθενή από τη μικροχλωρίδα του εντέρου, τον πολλαπλασιασμό της απορροφητικής επιφάνειας του παχέος εντέρου και την αύξηση της παραγωγής των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στην απορρόφηση του σιδήρου από τον οργανισμό. Μελέτες σε ανθρώπους έχουν αποδείξει επανειλημμένως πως η ινουλίνη και η ολιγοφρουκτόζη αυξάνουν την απορρόφηση του ασβεστίου στο παχύ έντερο, όχι όμως και του σιδήρου. Κατανοούμε, λοιπόν, πως η επίδραση των φυτικών ινών στην απορρόφηση του σιδήρου από το παχύ έντερο χρειάζεται περαιτέρω διερεύνηση.

ΚΑΘΙΕΡΩΣΗ ΤΟΥ “ΠΑΡΑΓΟΝΤΑ ΒΙΟΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑΣ” ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΔΙΑΙΤΗΤΙΚΩΝ ΕΝΔΕΙΞΕΩΝ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΣΙΔΗΡΟ

Η βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου επηρεάζεται από τη σύνθεση της δίαιτας και τα επίπεδα σιδήρου στον οργανισμό. Τα τελευταία, ωστόσο, αποτελούν τον σημαντικότερο καθοριστικό παράγοντα. Επομένως, ο παράγοντας της βιοδιαθεσιμότητας για την εκτίμηση των διαιτητικών ενδείξεων αναφοράς θα πρέπει να έχει πρακτική αξία και να αναφέρεται σε πολύ καλά προσδιορισμένα επίπεδα σιδήρου. Αυτός ο παράγοντας έχει εκτιμηθεί για άτομα με χαμηλές αποθήκες σιδήρου (φερριτίνη < 15 μg/ dl). Η επιλογή των χαμηλών αποθηκών σιδήρου ως σημείου αναφοράς οδηγεί στον προσδιορισμό ενός υψηλότερου παράγοντα βιοδιαθεσιμότητας και στη σύσταση για χαμηλότερη πρόσληψη σιδήρου. Ωστόσο, διαβεβαιώνει πως τα άτομα με ανύπαρκτες ή χαμηλές αποθήκες σιδήρου θα απορροφήσουν όσο σίδηρο χρειάζονται για να καλύψουν τις ανάγκες τους. Παρόλο που αυτή φαίνεται να είναι μία πραγματιστική προσέγγιση, παραμένει αδιευκρίνιστο το πώς τα άτομα με επαρκή αποθέματα σιδήρου, που ως εκ τούτου απορροφούν λιγότερο σίδηρο, θα διατηρήσουν την ισορροπία του στοιχείου στον οργανισμό τους. Η μακροπρόθεσμη βιοδιαθεσιμότητα του διαιτητικού σιδήρου μπορεί να μετρηθεί με τη χρήση ισοτόπων, να εκτιμηθεί με αλγόριθμους ή να υπολογισθεί με βάση δεδομένα μελετών για το μεταβολισμό και την πρόσληψη του στοιχείου. Εφόσον υπάρχουν ελάχιστες μακρόχρονες μελέτες ισοτόπων που να αφορούν σε μικτές δίαιτες, και αφού οι μέχρι στιγμής διαθέσιμοι αλγόριθμοι μπορούν να χαρακτηρίσουν τη βιοδιαθεσιμότητα με ακρίβεια μόνο ως χαμηλή, μέτρια και υψηλή, ο προσδιορισμός του παράγοντα της βιοδιαθεσιμότητας στηρίχθηκε στους υπολογισμούς των Hallberg και Rossander-Hulthen, οι οποίοι μέτρησαν την ποσότητα του σιδήρου που χρειάζεται να απορροφηθεί προκειμένου να διατηρηθεί η ισορροπία του σιδήρου και εκτίμησαν τη βιοδιαθεσιμότητα με τη χρήση των δεδομένων για την πρόσληψη του στοιχείου. Έτσι, κατέληξαν πως η βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου από μία δυτικού τύπου δίαιτα ανέρχεται περίπου στο 15% (κυμαίνεται από το 14% έως το 17%). Επίσης, πρότειναν πως ο σίδηρος που προσλαμβάνεται από μία δίαιτα που χαρακτηρίζεται από τη χαμηλή κατανάλωση κρέατος (50-100 g ανά ημέρα) και τη μέτρια πρόσληψη φρούτων, λαχανικών και δημητριακών ολικής άλεσης μαζί με τα κύρια γεύματα μπορεί να είναι βιοδιαθέσιμος κατά 10-12%, ενώ στην περίπτωση των φυτοφαγικών διαιτών κατά 5-12%.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Η βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου από μία μικτή δίαιτα δυτικού τύπου φαίνεται πως κυμαίνεται από 14% έως 18% στα άτομα με χαμηλά επίπεδα σιδήρου. Από τις φυτοφαγικές δίαιτες αντίστοιχα, η βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου δεν ξεπερνά το 12% (5-12%). Η πρόσληψη υψηλών ποσοτήτων σιδήρου από εμπλουτισμένα τρόφιμα δεν αυξάνει τη βιοδιαθεσιμότητα του στοιχείου, αφού τα δημητριακά ολικής άλεσης που καταναλώνονται ευρέως εμπλουτίζονται κυρίως με σκόνες στοιχειακού σιδήρου χαμηλής απορροφησιμότητας. Ωστόσο, τόσο η κατανάλωση των εμπλουτισμένων τροφίμων όσο και η βιοδιαθεσιμότητα των διαφορετικών ειδών σιδήρου που χρησιμοποιούνται στον εμπλουτισμό ποικίλλουν. Επομένως, η συνεισφορά της πρόσληψης σιδήρου από τα εμπλουτισμένα τρόφιμα στη συνολική βιοδιαθεσιμότητα της δίαιτας είναι δύσκολο να εκτιμηθεί. Επιπλέον, η ρύθμιση της απορρόφησης του σιδήρου από τα επίπεδα του στοιχείου στο σώμα εξαρτάται από τη διαλυτότητα του στη γαστρεντερική οδό.

Ακόμη, υπάρχουν κάποια ζητήματα σχετικά με τη βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου που παραμένουν αδιευκρίνιστα. Σε αυτά συμπεριλαμβάνονται ο μηχανισμός μέσω του οποίου το ασβέστιο αναστέλλει την απορρόφηση του σιδήρου, η φύση του “παράγοντα κρέατος” και η επίδραση της βιταμίνης Α, των καροτενοειδών, των φυτικών ινών, όπως επίσης και των πρόσθετων των τροφίμων (ερυθορβικό οξύ) στη βιοδιαθεσιμότητα του στοιχείου. Τα επίπεδα σιδήρου στο σώμα φαίνεται πως καθορίζουν τη βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου, ενώ άλλοι παράγοντες, όπως η φλεγμονή στην παχυσαρκία μπορεί επίσης να διαδραματίζουν κάποιο σημαντικό ρόλο. Οι διαιτητικές ενδείξεις πρόσληψης για το σίδηρο έχουν μέχρι στιγμής εκτιμηθεί με τη χρήση μιας μέσης τιμής για τη βιοδιαθεσιμότητα του στοιχείου που αφορά σε όλες τις ομάδες του πληθυσμού ανεξάρτητα από διάφορους διατροφικούς παράγοντες. Ίσως είναι πλέον σημαντικό να καθοριστεί ένας παράγοντας για τη βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου που θα λαμβάνει υπόψη την κατανάλωση κρέατος, φρούτων, λαχανικών, εμπλουτισμένων και επεξεργασμένων τροφίμων, όπως επίσης και την ύπαρξη παχυσαρκίας στα άτομα.