Żelazo hemowe vs niehemowe - czym się różnią?

W 1840 roku F.L. Hunefeld opisał krystaliczne struktury hemoglobiny, co później stało się jednym z ważnych punktów w historii badań nad białkami krwi i żelazem związanym z hemem. W diecie żelazo występuje przede wszystkim w dwóch formach: hemowej i niehemowej, które różnią się budową chemiczną, źródłami pokarmowymi oraz biodostępnością. To rozróżnienie ma znaczenie praktyczne, ponieważ całkowita zawartość żelaza w produkcie nie zawsze dobrze odzwierciedla ilość, która może zostać wykorzystana przez organizm.

1. Różnice w formach żelaza
2. Żelazo w organizmie
3. Żelazo w diecie

Różnice w formach żelaza

Żelazo hemowe jest formą związaną z hemem, czyli strukturą o charakterystycznej budowie pierścieniowej, w której atom żelaza znajduje się w centrum. W żywności występuje ono w produktach pochodzenia zwierzęcego, ponieważ hem jest elementem białek obecnych w tkankach zwierzęcych, przede wszystkim hemoglobiny i mioglobiny. Z tego powodu jego źródłami są między innymi mięso, podroby, drób i ryby, przy czym udział żelaza hemowego może różnić się w zależności od rodzaju produktu i części tuszy.

Żelazo niehemowe, jak sama nazwa wskazuje, nie jest związane z hemem i występuje głównie w formie wolnej w produktach roślinnych, takich jak nasiona roślin strączkowych, produkty pełnoziarniste, kasze, pestki, orzechy, warzywa liściaste, czy natka pietruszki. Ta forma znajduje się jednak w pewnej ilości również w produktach pochodzenia zwierzęcego, dlatego podział na „zwierzęce hemowe” i „roślinne niehemowe” jest pewnym uproszczeniem.

Właściwości obu form różnią się przede wszystkim biodostępnością i podatnością na wpływ innych składników diety, ponieważ żelazo hemowe zwykle jest lepiej przyswajalne i mniej zależne od składu posiłku, natomiast wykorzystanie żelaza niehemowego w większym stopniu zależy od warunków w przewodzie pokarmowym oraz obecności substancji sprzyjających lub ograniczających jego wchłanianie.

"Substancje, które znacznie zmniejszają wchłanianie żelaza to między innymi fityniany, które występują w otrębach, nasionach i roślinach strączkowych, wchłanianie utrudniają również niektóre polifenole, chociażby te zawarte w kawie czy herbacie, ale także błonnik i duże ilości wapnia." Łukasz Domeracki - Dietetyk

Żelazo w organizmie

Stan odżywienia żelazem nie powinien być oceniany wyłącznie na podstawie deklarowanej podaży w diecie, ponieważ między spożyciem, wchłanianiem, transportem, magazynowaniem i wykorzystaniem tego pierwiastka mineralnego może występować duża rozbieżność. W podstawowej ocenie laboratoryjnej znaczenie ma ogólna morfologia krwi, zwłaszcza stężenie hemoglobiny (białka zawierającego żelazo), liczba erytrocytów (krwinek czerwonych), hematokryt (udział czerwonych krwinek w pełnej krwi) oraz wskaźniki czerwonokrwinkowe, takie jak średnia objętość krwinki czerwonej (mean corpuscular volume; MCV) i średnia masa hemoglobiny w krwince (mean corpuscular hemoglobin; MCH).

Wskaźniki te pokazują jednak głównie konsekwencje bardziej zaawansowanych zaburzeń, dlatego przy ocenie zapasów żelaza często uwzględnia się również ferrytynę. Ferrytyna to białko, które odzwierciedla pulę magazynową żelaza. Interpretacja jej poziomu we krwi wymaga jednak ostrożności, ponieważ jest również białkiem ostrej fazy i może wzrastać w przebiegu stanu zapalnego. Z tego powodu przy niejednoznacznych wynikach pomocne bywa zestawienie ferrytyny z białkiem C-reaktywnym, czyli C-reactive protein (CRP), a także z parametrami transportu żelaza, takimi jak stężenie żelaza w surowicy, transferryna, całkowita zdolność wiązania żelaza (total iron-binding capacity; TIBC), oraz wysycenie transferryny.

Przykładowe produkty o istotnej zawartości żelaza w 100 g produktu

Żelazo w diecie

Według norm żywienia dla populacji Polski zalecane spożycie żelaza, czyli recommended dietary allowance (RDA), wynosi 10 mg dziennie wśród dorosłych mężczyzn, 18 mg dziennie wśród kobiet w wieku 19-50 lat oraz 10 mg dziennie wśród kobiet po 50. roku życia. W przypadku kobiet ciężarnych w polskich normach przyjęto 27 mg dziennie, a w przypadku kobiet karmiących piersią 10 mg dziennie, przy czym interpretacja norm u kobiet zależy między innymi od wieku, miesiączkowania i stanu fizjologicznego. Referencyjna wartość spożycia (RWS) stosowana w znakowaniu żywności i suplementów diety wynosi dla żelaza 14 mg.

W suplementach diety żelazo występuje zwykle jako sole lub kompleksy organiczne, między innymi fumaran, siarczan, glukonian, pirofosforan albo bisglicynian żelaza. Typowe porcje dzienne sugerowane przez producentów wynoszą około 7-30 mg, czyli mniej więcej 50-214% referencyjnej wartości spożycia (RWS).

Źródło:

• Monsen E. R. (1988). Iron nutrition and absorption: dietary factors which impact iron bioavailability. Journal of the American Dietetic Association, 88(7), 786–790.
• Hallberg, L., & Hulthén, L. (2000). Prediction of dietary iron absorption: an algorithm for calculating absorption and bioavailability of dietary iron. The American journal of clinical nutrition, 71(5), 1147–1160. https://doi.org/10.1093/ajcn/71.5.1147
• Cappellini, M. D., Musallam, K. M., & Taher, A. T. (2020). Iron deficiency anaemia revisited. Journal of internal medicine, 287(2), 153–170. https://doi.org/10.1111/joim.13004