健康饮食:补铁肠道吸收能力有限,看看能补铁-植物乳杆菌

史宪杰医生 发布于2022-05-31 11:55 阅读量759

本文转载自医学顾事

补铁肠道吸收能力有限,看看能补铁-植物乳杆菌

医学顾事

2个月前 · 中华医学会理事 神经外科教授

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身边的朋友是否曾出现头昏或是受缺铁性贫血 (Iron-Deficiency Anemia,IDA) 所苦呢?

依据世界卫生组织 (WHO) 调查显示,全球每6位民众便有1位患有缺铁性贫血,为世界各国最常见的营养缺乏症之一,通常好发于 15-49岁的行经期妇女、孕妇、青少年以及婴幼儿等。贫血是指血液中的红血球细胞浓度降低、血色素减少或是血液稀薄的状态,一般有贫血状况时,男性的血红素含量会小于13g/dL,女性则小于12g/dL。

二价铁(Fe2+)是构成血红素的主要成分之一,同时血红素又是构成红血球的重要物质,负责将氧气输送到身体各组织,当铁质摄取不足或是流失量过多时,便无法产生足够的血红素,最终引发缺铁性贫血,症状包含疲倦、无力、呼吸急促、心悸、运动能力下降、记忆力甚至昏厥等。医生在诊断病况时,会判断病患是否因胃溃疡、胃癌、痔疮而导致的出血情形,针对女性还应注意是否为子宫肌瘤或子宫癌,若无上述病症,则可能是营养不均衡所造成,那就必须从日常饮食做调整,或是靠定期服用铁剂来改善身体状态。

补铁的科学

铁质吸收可没想得那么简单

1、从日常饮食不易摄取充分铁质

以一般成年女性 (18至49岁) 为例,每日需补充20 mg以上的铁质,而在食物中的铁主要可分成两种,一种是「血基质铁 (Heme Iron)」,存在于动物性食物中,常见的有牛肉、羊肉、猪肉等红肉,以及猪血、鸭血、肝等内脏,其铁质形式为二价铁(Fe2+),易被人体肠道吸收利用,吸收率约25%;另一种则是「非血基质铁 (Non-Heme Iron)」,存在于植物性食物中,常见的有蔬菜、谷物以及坚果类,其铁质形式为三价铁(Fe3+),易受到其他成分影响,如草酸、植酸、单宁酸等,故不易被人体消化吸收,吸收率仅约5%。

两者比较下来,虽然血基质铁类食物,拥有较高的铁质吸收率,但如果进食过多的红肉,在消化过程中,反而会代谢产生具臭味与挥发性的氧化三甲胺 (Trimethylamine-N-oxide, TMAO),过往文献指出,TMAO会促进巨噬细胞堆积血管壁、抑制胆固醇回收路径与增强血小板凝集活性,进而引发血管粥状动脉硬化、甚至血管栓塞,为导致心肌梗塞的重要成因之一,目前世界癌症研究基金会建议熟红肉每星期进食不得超过500 g,以降低罹患大肠癌之风险,可见透过日常饮食实在难以摄取每人每日之铁质需求量。

从日常饮食不易摄取充分铁质

2、补充铁剂限制多,肠道吸收又有限

通常缺铁性贫血,会以补充铁剂的方式来做治疗,目前市面上口服铁剂种类繁多,尚无明确证据显示,哪类型的铁剂效果较佳,服用者也需注意所使用的剂型,是否会受奶蛋类食物、菠菜、茶、咖啡所影响,恐降低吸收率。此外,铁剂还不能与胃药或钙片同时服用,期间必须错开1至2小时。过往文献显示,当服用富含Fe2+铁剂,容易经消化道氧化,转换成不易吸收的Fe3+,并在肠道中造成65%至95% 铁质流失。另外,不当口服铁剂反而会滋养肠道病原菌,或是服用过量恐导致中毒风险,所以补充铁剂不仅限制多,在肠道中也不一定能有效吸收。

补充铁剂限制多,肠道吸收又有限

能补铁的植物乳杆菌

Lactobacillus plantarum TCI 837

促铁吸收菌

与其他肠道微生物不同,铁并非植物乳杆菌赖以生存的元素,所以不会与宿主在肠道中竞争铁质,该菌种于肠道定殖时,反而还可促进黏蛋白吸附铁离子,提升肠道吸收力。大江生医/上海百岳特专业研发团队,透过生物挖扩技术 (以基因科技、大数据、自动化、智能配方平台及工业4.0制造,实时荧光定量分析仪、AOI自动光学检测、极速高通量样品处理手臂、全自动核酸萃取、全智能六轴手臂等高自动化设备,从整合大数据出发,将人工智能与自动化实验室变为现实,结合全球生物科技资源的运用,打造高效能产品),从葡萄干中筛选出 TCI 837促铁吸收菌,具备促进肠道中的铁质吸收、储铁蛋白、提升运铁蛋白效率等,不仅能护肠,同时还能达到有效地铁质吸收,完整数据将于后方内文呈现。

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就算有好菌,也得在服用过程中,通过人体胃酸与胆盐考验,方能存活体内定殖。大江生医/上海百岳特研发团队,模拟人体环境,将TCI 837促铁吸收菌放入高酸性、胆盐环境中培养后,仍能维持高菌数(如附图3),显示TCI 837促铁吸收菌具有耐酸耐胆盐能力,因此不易被胃酸分解,可穿过胃酸及胆盐的环境,并顺利于肠道中定殖。

TCI 837 促铁吸收菌具备耐酸耐胆盐能力

体外功效研究

– 探讨TCI 837促铁吸收菌之肠道定殖、促铁吸收功效

过往文献显示,植物乳杆菌具备两种方式,促进肠道的铁质吸收,第一,植物乳杆菌能分泌甘露糖,增加肠道黏附力、帮助定殖,同时能促进肠道上皮细胞分泌黏蛋白,能有效结合铁离子促进吸收;第二,植物乳杆菌可透过分泌抗氧化物质如羟基苯乳酸,将不易吸收的氧化态Fe3+还原成易于肠道吸收的Fe2+,防止铁质氧化、助力吸收。藉由人体肠道上皮细胞吸收以及储存铁质的途径,当吸收Fe2+时,会进一步促进铁蛋白(Ferritin)的生合成,可反映体内的铁储存量,为诊断缺铁性贫血之重要指标,后续铁蛋白会与转运蛋白结合,将储存的铁质转运至人体各组织做利用。

肠道上皮细胞吸收及储存铁质之途径

透过Caco-2肠道上皮细胞的定殖与铁质吸收试验中,发现TCI 837促铁吸收菌可明显黏附并定殖,定殖率高达92%;此外,比起单纯补充铁剂,亦证实TCI 837促铁吸收菌能显著提升28.53% 铁蛋白的生合成,达到促铁功效。

TCI 837 促铁吸收菌具备肠道定殖力

TCI 837 促铁吸收菌能促进铁蛋白之生合成

临床功效试验

– 探讨TCI837促铁吸收菌胶囊之铁质吸收功效以及体感评估

益生菌的功效,仍需证实可在人体的复杂环境中发挥,方能信任其效性。

人体临床试验,观察TCI837促铁吸收菌胶囊对于人体是否能达到促进铁质吸收以及缓解缺铁性贫血引起之不适感受,试验者共11位、为20-55岁具有贫血或已知血红素数值偏低之成年人,本试验分为两组,分别为纯铁剂胶囊组 (160mg 葡萄糖酸亚铁、内含20 mg铁) 以及TCI837促铁吸收菌+铁剂之混合胶囊组 (50mg TCI837促铁吸收菌 (4*1011 CFU)、160mg 葡萄糖酸亚铁、内含20 mg铁),受试者于每日早上饭前服用一粒胶囊,为期四周并于服用前、服用后2周、服用后4周进行检测。

本实验采自身对照方式进行,比较受试者服用前与服用后之铁蛋白(Ferritin)、血清总运铁(TIBC)、红血球(RBC)、血红素(Hb)以及血容积比(HCT)含量变化,同时请受试者填写体感问卷,反馈服用期间的贫血导致之身体不适是否获得改善,而在受试者于服用期间,并无产生任何身体不适等反应。

其中,铁蛋白(Ferritin)的生合成,可反映体内的铁储存量外,血清总运铁容量(TIBC)为未结合铁(Fe)与未结合运铁蛋白(UIBC),人体内血清总运铁容量数值越低,相对代表运铁蛋白装载率提高、铁质运送效率高;反之,血清总运铁容量数值越高,则表示体内正处在缺铁状态。经由人体临床试验证实,服用TCI837促铁吸收菌2周后,能有效提升受试者94% 铁蛋白含量 (葡萄糖酸亚铁于肠道中会氧化成不易吸收之Fe3+,此时TCI837促铁吸收菌将能助力吸收)、降低7.3% 血清总运铁容量。而在服用TCI837促铁吸收菌4周后,则能提升58%红血球含量、增加53% 血红素含量并提高13% 血容积比。

TCI 837 促铁吸收菌能显着改善受试者之铁蛋白含量

TCI 837 促铁吸收菌能显着改善受试者之血清总运铁含量

TCI 837 促铁吸收菌能显着改善受试者之红血球、血红素及血容积比含量

而在体感问卷调查结果显示,受试者仅服用2周之TCI837促铁吸收菌加铁剂,即能降低多项因贫血所引起之不适症状,整体改善率高达7成。

TCI 837 促铁吸收菌能改善受试者之体感状态

综合以上结果,证实TCI837促铁吸收菌具备优异的铁质吸收助力以及缓解贫血不适等效果。

结语

Lactobacillusplantarum TCI 837促铁吸收菌为从葡萄干筛选出植物乳杆菌,具有促进铁质吸收以及改善贫血不适之功效,对于本身有固定补铁的人,TCI 837促铁吸收菌能预防铁质在肠道中流失,并抑制肠道病原菌滋生,同时也适合缺铁或铁质需求高之族群,包含经期出血严重者、怀孕或是常捐血者等。

References:

1. Iron Availability Increases the Pathogenic Potential ofSalmonella Typhimurium and Other Enteric Pathogens at the Intestinal EpithelialInterface. PLoS ONE. 2012, 7(1): e29968.

2. Oral iron acutely elevates bacterial growth in humanserum. Sci. Rep. 2015, 5:16670.

3. Biochemistry, Iron Absorption (2021 ed.). TreasureIsland, FL: StatPearls Publishing.

4. Lactobacillus plantarum, an organism not requiring iron.FEMS Microbiol. Lett., 1983, 19(1):29–32.

5. A mannose-specific adherence mechanism in Lactobacillus plantarumconferring binding to the human colonic cell line HT-29. Appl EnvironMicrobiol. 1996, 62(7):2244-51.

6. Extracellular MUC3 mucin secretion follows adherence ofLactobacillus strains to intestinal epithelial cells in vitro. Gut . 2003,52(6):827-33.

7. A concise review: iron absorption--themucin-mobilferrin-integrin pathway. A competitive pathway for metal absorption.Am J Hematol . 1993, 42(1):67-73.




图片发自160App




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