Żelazo (Fe)

Żelazo jest niezbędne dla funkcjonowania całego organizmu. Fizjologiczna funkcja związków żelaza w roślinach polega głównie na udziale w różnych reakcjach oksydacyjno-redukcyjnych, związanych z wieloma ważnymi procesami metabolicznymi, jak oddychanie, fotosynteza, przemiany związków azotowych.

Obecność żelaza niezbędna jest również do syntezy chlorofilu, a ściślej do metabolizmu RNA w chloroplastach, chociaż nie wchodzi on w skład zielonego barwnika. Powszechne występowanie niedoboru żelaza w roślinach na glebach węglanowych jest wynikiem szczególnie małej aktywności jonów FE3+ w środowiskach alkalicznych. Jony Ca2+ oraz węglany wapnia odgrywają istotną rolę w procesach wytrącania się nierozpuszczalnych związków żelaza. Niedobór aktywnej siarki w glebie obniża przyswajalność żelaza i może powodować chlorozę związaną z jego brakiem w roślinach.

Żelazo występuje we wszystkich tkankach organizmów zwierzęcych, przy czym największa jego część, stanowiąca 60–70% ogólnej zawartości przypada na hemoglobinę (60%) i mioglobinę (10%), gdzie jest podstawowym pierwiastkiem służącym do transportu i kumulowania molekularnego tlenu. Ponadto żelazo wchodzi w skład wielu enzymów oraz związków metaloproteinowych biorących udział w procesach oksydacyjno-redukcyjnych.

Zawartość żelaza w ciele zwierząt zależy od gatunku, wieku, płci, odżywiania i stanu zdrowia. W ciele człowieka o wadze 70 kg jest około 4–5 g żelaza (60–70 ppm).

Żelazo kumuluje się w tkankach, staje się toksyczne powyżej 100 mg, zaś poniżej 1 mg powoduje choroby zwane niedokrwistościami. Dobowe zapotrzebowanie na żelazo wynosi: dla niemowląt 6–7 mg, dla dzieci od 1 do 3 lat – 15 mg, dla dzieci od 3 do 10 lat – 10 mg, dla chłopców od 10 do 19 lat – 1 mg, dla dziewcząt powyżej 10 lat oraz kobiet w okresie ciąży i laktacji – 18 mg, dla kobiet po okresie menopauzy – 10 mg.

Absorpcja żelaza zależy od wieku i stanu zdrowia danego zwierzęcia, a zwłaszcza od stanu jelit, od chemicznej formy żelaza oraz od proporcji różnych innych pierwiastków i składników diety i to zarówno organicznych, jak i nieorganicznych. U gatunków monogastrycznych absorpcja odbywa się głównie w formie nieorganicznej lub w kombinacjach z białkami. Bardzo ważna jest tu rola kwasu żołądkowego dla normalnej absorpcji żelaza. Obecność aminokwasów – histydyny bądź lizyny – zwiększa pobór żelaza u niektórych zwierząt. Korzystna jest tu również obecność witaminy C, natomiast niekorzystna bywa obecność fityn, które mogą zmniejszać absorpcję żelaza nawet kilkunastokrotnie. Stopień absorpcji tego metalu mieści się najczęściej w granicach 5–20% ogólnej zawartości w żywności.

Niedobór:

Bardzo wiele osób otrzymuje z pożywieniem za mało żelaza. Niedobór żelaza powoduje, że co najmniej 25% kobiet przed menopauzą cierpi na anemię. Nawet bardzo niewielki niedobór żelaza u kobiet objawia się odczuwaniem zimna w znacznie większym stopniu niż u osób, które takich braków nie mają. Do innych objawów niedoboru żelaza należą: łamliwe włosy, trudności w przełykaniu, zaburzenia trawienia, zawroty głowy, zmęczenie, kruchość kości, zapalenie błon śluzowych jamy ustnej, nerwowość, otyłość, bladość oraz zwolnione reakcje umysłowe. Charakterystycznym objawem braku żelaza jest tzw. spaczone łaknienie jak apetyt na lód, tynk, krochmal itp.

Noworodki mają czterokrotnie więcej żelaza niż dorośli, bo zaopatrzyła je w nie matka i dlatego w mleku ludzkim jest go bardzo niewiele, natomiast w kolostrum (siara) jest go 3–5 razy więcej. Kobiety potrzebują więcej żelaza od mężczyzn, gdyż muszą rekompensować straty jakie ponoszą w czasie menstruacji, a zwłaszcza wiele żelaza muszą mieć kobiety w ciąży. Żelazo jest praktycznie w każdym narządzie, ale przede wszystkim w wątrobie, szpiku i śledzionie. Niedobór żelaza występuje często u ludzi i zwierząt i na ogół powodowany jest niską zawartością przyswajalnych form tego pierwiastka w pożywieniu. Najbardziej wrażliwe na jego brak są organizmy młode oraz kobiety, zwłaszcza ciężarne. Niedobór żelaza wywołuje przede wszystkim niedokrwistość, a następnie zanik błon śluzowych związany z upośledzeniem wchłaniania składników pokarmowych. Anemia jest łatwo rozpoznawana po tęczówkach oczu i kolorze spojówek, bladości skóry i warg. Ogólnym efektem braku żelaza jest ograniczenie wzrostu i osłabienie organizmu.

Niedobór żelaza działa hamująco na powstawanie przeciwciał oraz sprzyja rozwojowi nowotworów, gdyż żelazo jest centralnym jonem niektórych koenzymów. Czasami niski poziom żelaza we krwi jest spowodowany odchudzaniem się lub dłuższym odżywianiem się nadmiernie rafinowanym pożywieniem. Pospolite dolegliwości to: depresja, melancholia, osłabienie umysłowe, stresy, trudności z zapamiętywaniem, utrudnione oddychanie, palpitacje serca, osłabienie mięśni, bóle głowy, wypadanie włosów, neurastenia, nieregularne miesiączki lub ich brak, dolegliwości oskrzelowe, gardła, astma. Leczenie to dieta bogata w żelazo organiczne, pobyt w górach czy lasach.

Nadmiar:

Nadmiar żelaza może być szkodliwy, trzeba więc bardzo ostrożnie przyjmować jego preparaty. Ze względu na brak możności wydalania żelaza z organizmu, jego nadmiar nagromadza się w tkankach. Do organizmu może dostać się nadmiar żelaza w wyniku iniekcji dożylnych lub powtarzających się transfuzji. Większość wchłanianego przez nas żelaza łączy się z białkami, lecz jego nadwyżka może tworzyć wolne rodniki, które niszczą komórki i przyczyniają się do powstawania zmian nowotworowych, a zwłaszcza raka okrężnicy. Wielu badaczy uważa, że nadmiar żelaza podwyższa ryzyko chorób serca. Np. mężczyźni z nadmiarem żelaza i podwyższonym poziomem cholesterolu LDL są czterokrotnie bardziej narażeni na śmierć z powodu zawału serca niż reszta populacji. Prawdopodobnie ze względu na toksyczność wolnego żelaza w tkankach mogą wystąpić uszkodzenia wątroby z oznakami marskości, cukrzycy i włóknienia trzustki. Dieta uboga w fosfor, lecz bogata w żelazo sprzyja wchłanianiu żelaza w ilościach umożliwiających wystąpienie syderozy, wywołującej uszkodzenie narządów. Zażywanie substytutów żelaza w czasie infekcji może stymulować bakterie do rozwoju. Człowiek traci żelazo w stosunkowo niewielkiej ilości z kałem, moczem, potem, z włosami. Kobiety tracą więcej w trakcie menstruacji.

Źródła:

Najlepszym źródłem żelaza są podroby (wątroba, nerki i serce), żółtko jaj, suszone warzywa, a zwłaszcza strączkowe, kakao, melasa, pietruszka. Sok z czarnych jagód – to najlepszy lek. Sok z czarnych czereśni jest szczególnie korzystny dla wątroby oraz w przypadkach chorób reumatycznych i artretycznych. Średnio zasobne w żelazo są ryby, drób, mięso, orzechy, zielone warzywa, pełne ziarno zbóż, pełna mąka czy chleb z pełnego przemiału, szpinak, glony, migdały, otręby zbożowe, mniszek lekarski. Niewiele żelaza zawierają: produkty mleczne, cukier, biała mąka i jej przetwory, polerowany ryż, ziemniaki, świeże owoce.

Interakcje:

Preparaty żelaza mogą wchodzić w reakcje z antybiotykami lub innymi lekami. Wiele metali ciężkich współzawodniczy we wchłanianiu w układzie pokarmowym (Ca, Cu, Mg, Mn, Zn, Mo, Co, Ni). Natomiast wiele pierwiastków i witamin sprzyja wchłanianiu żelaza, jak np. witamina C. Witamina B6 jest niezbędna do tworzenia hemoglobiny, białka czerwonych krwinek, które wiążą żelazo, a witamina E ogranicza negatywne skutki nadmiaru żelaza. Do właściwego bilansu minerałów we krwi obok żelaza potrzebne są jeszcze mangan i miedź.

Stanisław K. Wiąckowski