食物中的铁有两种形式,一种是非血红素铁,另一种是血红素铁,两种形式的铁在小肠内的吸收率不同,影响它们的因素也不同。非血红素铁主要存在于植物性食物中。这种铁需要在胃酸作用下还原成亚铁离子才能被吸收。食物中的植酸盐、草酸盐、磷酸盐、鞣酸和膳食纤维都会干扰其吸收,因此吸收率很低,一般只有1~5%被吸收。血红素铁存在于动物的血液、肌肉和内脏中,其吸收率可达20%以上,且不受膳食中其它成分的影响。铁的吸收除受其化学形式和膳食因素影响外还与身体的铁营养状况有关。体内铁储备充足时吸收率低,体内铁缺乏或需要量增高时吸收率增高1。这种现象在非血红素铁的吸收中表现的更为显著。在膳食中促进铁吸收的因素包括蔬菜水果中的维生素C,2某些氨基酸以及鱼、肉类中的某些成分。由于目前还未具体找到这些成分,暂时称它为“肉类因子”。牛奶和蛋类食品中不存在“肉类因子”。
可能的组成成分肉类食物促进非血红素铁吸收的机制目前仍不清楚。许多研究皆在找出一种增进非血红素铁吸收的“肉类因子” 。综合有关文献可以归为三类3:
肉类因子使铁溶解某些研究表明肉类因子是蛋白水解酶的消化作用产物,该产物又与非血红素铁结合,促进了铁的溶解和吸收。通过食物在体外消化并对其可溶性铁( 指可透过膜结构的铁) 进行测定,结果表明,与体内铁的生物可利用性测定结果一致。加入牛肉可增加体外消化食物的可透析铁, 然而也有一些研究不能重复此结果。有人按消化作用的条件来证明鸡胸肉蛋白水解消化产物对铁溶解的能力。但作者的研究结果表明,无论透析物是消化的还是未消化的肉类匀浆,在体外实验pH为7时都能使可透析铁升高。这表明蛋白水解酶的消化作用不是必需的。肉类因子可能是一种非蛋白质的低分子量物质,因为透析膜的截止分子量为6000~8000。这种因子似乎也不是核蛋白,因为小牛胸腺所增加的非血红素铁吸收量并不比牛肉多。牛肉的提取液也不能增加非血红素铁的吸收,但洗过的牛肉却有此作用,提示该促进因子是牛肉肌纤维的成分。
一些研究者认为某些氨基酸通过与铁结合成可溶性复合物也能促进铁的吸收。如果在膳食中加入鱼或与鱼的氮基酸成分相同的纯氨基酸或者膳食中含有半胱氨酸,则能促进黑豆中同等量的铁吸收。一些实验表明,半胱氨酸、谷胱甘肽、脯氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸等使渗入大鼠血清和肝中的59Fe增加,但另一些研究者发现,氨基酸组成相同但来源不同的动物蛋白质对铁吸收的促进作用不同,提示除了氨基酸或肤与非血红素铁形成鳌合物以外还与其它机制有关。因此,有些存在于动物组织中、而却不存在于牛奶、鸡蛋或牛血清白蛋白中的某些物质可能与促进非血红素铁的吸收有关。
胃液分泌与铁吸收胃的分泌物促进非血红素铁的吸收。胃切除病人缺铁性贫血的发生率较高。致溶血性贫血的胃切除大鼠对膳食中59Fe的吸收率仅为5%,而同样致溶血性贫血的模拟手术未去胃的大鼠对膳食50Fe的吸收率达到43%。
虽然胃液中的某些其它成分可以促进非血红素铁的吸收,但胃液的酸度的确有促进非血红素铁的吸收作用。抗组胺性胃酸缺乏的缺铁病人对膳食铁和补充铁的吸收都比胃酸分泌量正常的人低。在胃液缺乏病人的食物中加入正常胃液,59Fe的吸收率由原来的22% 上升到51% (P2 时,其溶解食物中铁的能力有限, 胃液的酸度与食物中铁的吸收密切相关(r=084,P动物蛋白质与胃酸分泌
胃酸分泌主要依赖于食物中蛋白质、氨基酸的量及特定蛋白质来源。不同蛋白质刺激胃酸分泌的能力不同。肉类食物刺激人体的胃酸产量和胃泌素( 主要的胃酸分泌生理兴奋剂)分别高于大豆30%~40% 及65%~75%。Osman等报道如果给正常人吃50克肉类蛋白质,则降低胃内pH值的速度( 达到pH=3时所需时间为66 ± 16分钟) 要比其它动物蛋白质如鸡(105 ± 16分钟),鱼(110 ± 22分钟) , 蛋(125 ± 15 分钟) 和牛奶(137 ± 17分钟) 快。
肉类因子促进铁吸收的假说肉类食物促进非血红素铁吸收机制提出以下假说4:
促进铁溶解大量资料都支持肉类食物通过释放能与铁结合成复合物的肉类因子使铁在通过消化道时得以保持可溶性。这对确定铁的生物可利用性尤为重要,因为一般都认为只有可溶性铁才能被吸收。膳食中的肉类含有足够促进铁溶解的因子,可以溶解膳食中所有的非血红素铁。虽然这类因子的特性还未被确定,但可以相信肉对铁吸收有重要的作用。这种理论与肉类食物促进铁吸收的其它可能机制是一致的,因为它们对确定肉类食物的全部作用方面是可以互补的。
刺激胃酸分泌上述有关研究资料支持肉类食物通过刺激胃酸分泌促进非血红素铁吸收的假说。不同蛋白质使胃内 pH 降到3.0 所需的时间与对非血红素铁吸收的百分率间呈高度负相关,即牛肉使胃的 pH 值降到3.0所需的时间最短,而非血红素铁吸收的百分率增加得最高;其次为鸡和鱼;蛋和奶类所需时间最长。非血红素铁吸收最少这或许可以解释为什么同样氨基酸组成的蛋白质对非血红素铁的吸收作用不同。肉、鱼、禽促进非血红素铁吸收的机制之一,是它们具有刺激胃酸分泌的能力。
刺激胃泌素分泌一些文献也证明肉类食物通过刺激除了胃酸以外的其它胃液因子而促进非血红素铁的吸收。因食物和个体的不同,食物刺激血清中和胃内的胃泌素的能力也不同,肉类刺激血清胃泌素的增加大于大豆。此外,血清胃泌素的反应与人体所摄人肉类食物数量成比例。Baldwin等认为食物使胃泌素和胃转铁蛋白分泌人胃,并且二者在非血红素铁的吸收中起协同作用。
三重机制的结果正如前述,肉类食物促进非血红素铁吸收有三种可能的机制,任何单一的机制都不能解释所有研究中肉类食物如何促进非血红素铁的吸收。最大的可能是使胃酸和其它胃液因子分泌增加,以及通过肉类因子对铁的溶解起协同作用,使非血红素铁达到最大的吸收。肉类食物促进非血红素铁吸收可能有下面三种机制:(1)刺激胃酸分泌使食物中紧密结合的非血红素铁溶解,(2)刺激胃泌素和其它胃液因子的分泌,使之与铁结合并在中性 pH 条件下维持其可溶性,(3)肉类因子与非血红素铁形成赘合物,促进铁在中性 pH条件下的溶解性以利于铁的吸收。上述三种机制与当前在这方面的研究结果相一致。
由于是从不同的实验研究来说明这个假说的关系,因此这个假说是有一定的局限性。几种来源的蛋白质对胃酸分泌与非血红素铁吸收之间的关系应该在同一受试者身上进行以验证这一假说。也可通过给予相同的肉类食物、用药物抑制或刺激胃酸分泌后测定非血红素铁的吸收来进行验证。或通过把肉-铁复合物的可溶性及其生物可利用性结合起来说明整合作用的重要性。为了进一步了解肉类因子对刺激胃酸、胃泌素和其它胃液因子所起的作用及对形成可溶性的非血红素铁复合物所起的作用,可以通过系统的实验和逐步分析法加以验证。