营养素知识: 铁 Iron, Fe

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营养成分主要信息 
营养素名称: 铁 Iron, Fe
营养素类别: 矿物质 (Minerals)
计量单位: mg
概要: 铁是血红蛋白的重要组成部分,可将氧气从肺部输送到全身组织。您应该摄入足够量的铁以增强红血细胞的形成能力。
营养素功效: 铁是多种蛋白质的重要组成部分:血红蛋白hemoglobin、肌红蛋白myoglobin和细胞色素cytochromes。 它主要的作用是在血液和肌肉中输送氧气。
• 制造红细胞中的血红蛋白hemoglobin,将氧气从肺部输送到全身组织进行新陈代谢。
• 制造肌红蛋白myoglobin为肌肉提供氧气。
• 骨髓中红细胞生成所必需的。

它还在体内发挥其他作用:
• 对于激活某些酶和制造氨基酸、胶原蛋白、神经递质和激素必不可少
• 能量营养素代谢以产生能量所必需的
• 帮助成长和发育
• 通过促进免疫细胞增殖和成熟,来提高免疫功能
• 有助于伤口愈合

备注:
• 体内约2/3的铁存在于血红蛋白中,它参与将氧气从肺输送到全身组织进行新陈代谢。
• 体内约25%的铁以铁蛋白ferritin形式存在于可移动的铁库中,它储存在肝脏、脾脏和骨髓中。
• 体内约15%的铁存在于肌肉组织的肌红蛋白中。

铁 Iron, Fe 与其他营养素的相互作用 
维生素 C 总抗坏血酸 (Vitamin C, total ascorbic acid)
维生素 C 促进非血红素铁Nonheme iron 的吸收

维生素 C 有助于将植物性食物中的三价铁 (ferric iron Fe3+) 转化为二价铁 (ferrous iron Fe2+)。 二价铁更易溶解,更容易被人体在小肠中吸收。 因此,在富含铁的植物性饮食中加入富含维生素C的食物或饮料,可以显着地提高铁的吸收。

锰 Manganese, Mn
铁的摄入量和体内铁储存状态与锰的吸收量呈反比关系

铁和锰都通过二价金属转运蛋白 1 (Divalent Metal Transporter 1,DMT1)将它们吸收到肠道细胞中,它们竞争DMT1。铁补充剂比膳食铁更能抑制锰的吸收,因为补充剂提供浓缩的铁源。

人体内的铁储备会影响DMT1的表达。当铁储备较低(缺铁)时,身体会上调DMT1以增加铁和锰的吸收。相反,当铁储量较高时,DMT1 表达会下调,这会降低铁和锰的吸收。

锌 Zinc, Zn
铁和锌补充剂可能会相互降低吸收率

铁 iron 和锌 zinc 在肠道中有共同的吸收途径,由于对这种转运蛋白的竞争,一种矿物质的高浓度可能会抑制另一种矿物质的吸收。此外,铁补充剂可与胃肠道中的锌形成不溶性复合物,从而降低锌的吸收率。


服用高生物利用度的硫酸亚铁 Ferrous Sulfate 补充剂时,尤其是在没有食物的情况下,对锌吸收的影响更为明显。铁补充剂量越高,锌的吸收减少越严重。反之亦然。


建议将铁和锌补充剂的摄入时间间隔几个小时,以减少直接的吸收竞争。最好从不太可能干扰锌吸收的动物产品中获取血红素铁 heme iron,同时确保从肉类、贝类、种子、坚果、奶酪和全谷物等食物来源中获取足够的锌。

参考资料: Iron and Zinc Homeostasis and Interactions: Does Enteric Zinc Excretion Cross-Talk with Intestinal Iron Absorption?
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6722515
钙 Calcium, Ca
钙可能会抑制铁的吸收

多项研究表明,无论是来自食物还是补充剂的钙,如果与非血红素铁(存在于植物性食品中)同时摄入,钙会减少非血红素铁的吸收。 主要原因是肠道中形成的钙铁复合物会减少铁吸收量。 不过这种抑制作用是暂时性的。

为了优化铁的吸收,最好在不同的时间食用富含钙的食物或补充剂,和富含铁的食物,尤其是富含铁的蔬菜。


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食物来源

血红素铁 Heme iron (具有相对高的吸收率 ~25%):
• 内脏(如肝脏)
• 瘦肉
• 海鲜(例如金枪鱼、沙丁鱼、黑线鳕、虾、牡蛎、蛤蜊)
• 家禽肉
• 蛋

非血红素铁 Nonheme iron (具有相对低的吸收率 ~16.8%):
• 豆类(例如芸豆 kidney beans、斑豆 pinto beans)、小扁豆(lentils)和豌豆
• 豆制品(例如豆腐)
• 坚果(例如腰果cashews、坚果almonds)和瓜子(例如南瓜子)
• 绿色蔬菜(例如菠菜、羽衣甘蓝kale、西兰花broccoli、甘蓝菜collard greens)
• 铁强化早餐麦片和面包,以及全谷物
• 水干果(例如葡萄干和梅干)
• 蛋
• 肉、海鲜、家禽肉

对于纯素饮食者,铁的主要食物来源如下:
• 强化早餐麦片、强化谷物和全谷物
• 豆类,例如黑眼豆black eye pea、芸豆kidney beans、斑豆pinto beans、扁豆lentils
• 深绿色叶类蔬菜,例如菠菜、萝卜青菜turnip greens
• 干果,例如杏、李子、葡萄干
由于蔬菜的铁生物利用度较低,素食者需要摄入更多的铁质食物。

促进非血红素铁Nonheme iron 吸收的因素包括:
• 维生素C抗坏血酸
• 瘦肉、鱼、家禽肉
• 酸(柠檬酸和乳酸)
• 糖类(果糖)

抑制非血红素铁吸收的因素包括:
- 植酸盐Phytate:存在于食物如大豆、黑豆、扁豆、绿豆、豌豆、未精制的大米和谷物。
• 多酚类Polyphenols: 存在于食物如茶、多种谷物制品和红酒。
• 钙抑制铁的吸收,尤其是存在于植物中的非血红素。。
• 乳制品(如牛奶)会降低铁的吸收率。富含铁的食物或补充剂与乳制品的食用时间要间隔1小时左右。

阅读以下文章了解更多有关血红素铁heme iron与非血红素铁nonheme iron:
Heme, an Essential Nutrient from Dietary Proteins, Critically Impacts Diverse Physiological and Pathological Processes

富含营养素食物示例: 铁 Iron, Fe
查阅更多主要食物来源
食物描述 营养含量1 每日需量%2
Pork, fresh, variety meats and by-products, liver, cooked, braised
猪肉,新鲜的,各种肉类和副产品,肝脏,炖熟 braised
类别: 猪肉食品
17.92 mg 99.56%
Chocolate, dark, 70-85% cacao solids
黑巧克力,深色,70-85% 可可固体
类别: 甜食
11.9 mg 66.11%
Mollusks, oyster, eastern, wild, cooked, moist heat
软体动物,牡蛎,东部,野生的,湿热蒸熟
类别: 鱼类和贝类产品
9.21 mg 51.17%
Seeds, pumpkin and squash seed kernels, roasted, without salt
种子、南瓜籽仁,烤,不加盐
类别: 坚果和种子食品
8.07 mg 44.83%
Beef, plate steak, boneless, outside skirt, separable lean and fat, trimmed to 0" fat, all grades, cooked, grilled
牛肉、板牛排、去骨、外侧、可分离的瘦肉和脂肪,修剪至 0" 脂肪,所有等级,烧烤熟
类别: 牛肉食品
5.09 mg 28.28%
Spinach, cooked, boiled, drained, without salt
菠菜,水中煮熟,沥干,不加盐
类别: 蔬菜及蔬菜制品
3.57 mg 19.83%
Beans, kidney, all types, mature seeds, cooked, boiled, without salt
豆类,芸豆 kidney beans,所有类型,成熟种子,煮熟,不加盐
类别: 豆类和豆类产品
2.22 mg 12.33%
1 100克食物中的营养素含量
2 以FDA基于2000卡路里的饮食作为日需量参考



更多营养素信息
概要 铁是血红蛋白的重要组成部分,可将氧气从肺部输送到全身组织。您应该摄入足够量的铁以增强红血细胞的形成能力。
缺乏营养对健康的影响 在世界范围内,缺铁是最常见的营养缺乏症之一。 主要受影响的是儿童和育龄女性。 以下是一些缺铁的影响和症状:
• 缺铁性贫血,由于铁储备严重消耗而导致的血红蛋白hemoglobin浓度低
• 体力劳动能力下降
• 认知功能受损
• 免疫反应能力降低
• 婴儿心理活动和发育迟缓

缺铁检测阶段:
• 第1阶段:测量血液中的血清蛋白铁蛋白 serum protein ferritin,它反映了铁储存状态。 越少越坏。
• 第2阶段:测量血液中转运铁的血清蛋白转铁蛋白 serum protein transferrin。 转铁蛋白transferrin越多,血清铁蛋白ferritin越少,情况越差。
• 第3阶段:铁的缺乏开始限制红细胞血红蛋白hemoglobin的生成。 这是通过测量血红蛋白hemoglobin和血细胞比容hematocrit量来检测的。 越少越坏。

备注:
1)缺铁性贫血会影响有氧运动的表现,例如长跑,因为有氧运动需要红血细胞中的血红蛋白将氧气输送到身体细胞进行能量代谢。为了预防缺铁,身体活跃的人,尤其是运动员,需要在每餐中摄入富含铁和维生素 C 的优质食物。
超过上限对健康的影响 过多的铁可能由以下原因引起:
• 大剂量铁补充剂。
• 血色素沉着症hemochromatosis disorder。它导致身体从食物中吸收过多的铁(超过我们身体所需的铁)。
• 过量饮酒会损害小肠并增加血色素沉着症hemochromatosis的风险。
• 反复输血。因为它绕过了肠道对铁吸收的防御。

过量的铁积聚在肝脏、心脏、关节和其他组织中。铁过量可能会导致以下症状和健康问题:
• 过量的游离铁会成为自由基 free radical,它们会攻击细胞脂质、DNA 和蛋白质。 身体试图产生称为含铁血黄素hemosiderin的储存蛋白以避免游离铁。含铁血黄素hemosiderin是除常规储铁铁蛋白ferritin之外的铁蛋白。
• 胃肠道不适,如便秘和恶心
• 急性中毒伴有呕吐和腹泻
• 高剂量的铁可能会降低锌zinc的吸收
• 未治疗的铁超载可能导致肝硬化、肝癌、心脏衰竭和关节炎。
参考资料
更多信息 铁是一种微量矿物质 trace mineral (也称为 micromineral),这是指人体需要的量相对较少(每天少于 100 毫克)。



日需量年龄组 每日需量建议 日摄入量上限
幼儿1至3岁: 7 mg 40 mg
儿童4至8岁: 10 mg 40 mg
男性9至13岁: 8 mg 40 mg
男性14至18岁: 11 mg 45 mg
男性19至30岁: 8 mg 45 mg
男性31至50岁: 8 mg 45 mg
男性51至70岁: 8 mg 45 mg
男性71岁或以上: 8 mg 45 mg
女性9至13岁: 8 mg 40 mg
女性14至18岁: 15 mg 45 mg
女性19至30岁: 18 mg 45 mg
女性31至50岁: 18 mg 45 mg
女性51至70岁: 8 mg 45 mg
女性71岁或以上: 8 mg 45 mg
女性孕妇(18岁以上): 27 mg 45 mg
女性哺乳期(18岁以上): 9 mg 45 mg
FDA(基于2000卡路里的日常饮食): 18 mg


膳食参考摄入量 营养成分参考摄入量数据和营养成分知识来自于美国国立医学研究院2006年。膳食参考摄入量:营养需求基本指南。华盛顿特区:国家科学院出版社。National Academies' Institute of Medicine 2006. Dietary Reference Intakes: The Essential Guide to Nutrient Requirements. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/11537
美国食品和药物管理局教育 营养成分知识基于美国食品和药物管理局(USFDA)营养教育资源文章。 https://www.accessdata.fda.gov/scripts/interactivenutritionfactslabel/
美国国立卫生研究院 营养成分知识基于美国国立卫生研究院的膳食补充剂情况说明书(Dietary Supplement Fact Sheets)。 https://ods.od.nih.gov/factsheets/list-all
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