鉄

鉄は、ヒトの生理学において多数の重要な機能を果たす必須微量元素です。ヘモグロビンとミオグロビンの中心成分として、 鉄は肺から組織への酸素輸送と筋肉での酸素貯蔵を可能にします。また、エネルギー産生、DNA合成、免疫機能に関与する 多数の酵素の補因子でもあります。

体は、吸収、貯蔵、リサイクルメカニズムを通じて鉄の恒常性を厳密に調節します。食物性鉄は2つの形態で存在します： ヘム鉄（動物性供給源から、非常にバイオアベイラビリティが高い）と非ヘム鉄（植物性供給源から、バイオアベイラビリティが低く、 他の食物成分の影響を受ける）。

鉄欠乏は世界的に最も一般的な栄養欠乏を表し、世界人口の約30%に影響を与えています。リスク要因には月経による血液損失、 妊娠、ベジタリアン/ビーガン食、胃腸障害、特定の慢性疾患が含まれます。鉄欠乏性貧血は、鉄の貯蔵が枯渇し、 ヘモグロビン合成が損なわれたときに発症します。

臨床研究は、鉄サプリメントが欠乏性貧血を効果的に是正し、欠乏した人の疲労、身体パフォーマンス、 生活の質を改善することを実証しています。しかし、過剰な鉄の蓄積は有毒である可能性があるため、 サプリメントは医療提供者の指導の下で行うべきです。特に鉄の必要量が少ない男性と閉経後の女性は注意が必要です。

鉄は、ヘモグロビンとミオグロビンの補基であるヘムの必須成分として機能します。ヘモグロビンでは、鉄は肺で酸素を結合し、 体全体の組織に放出します。ミオグロビンは筋肉細胞に酸素を貯蔵し放出し、身体活動中の酸素の利用を促進します。

酸素輸送を超えて、鉄はATP産生の電子伝達系を含むエネルギー代謝に関与する多数の酵素の補因子です。 鉄依存性酵素はまた、DNA合成、細胞分裂、神経伝達物質合成にも必要です。

鉄の吸収は主に十二指腸と上部空腸で起こります。ヘム鉄（動物性供給源から）はヘム輸送体を介して直接吸収され、 約15-35%のバイオアベイラビリティを持ちます。非ヘム鉄（植物性供給源から）は、二価金属輸送体1（DMT1）を介した 吸収の前に、第一鉄（Fe²⁺）への還元を必要とし、食物の促進因子と阻害因子に応じて2-20%のバイオアベイラビリティを持ちます。

ビタミンC（アスコルビン酸）は、アルカリ性の腸環境で溶解したままであるキレートを形成し、 第三鉄（Fe³⁺）をより溶解性の高い第二形態に還元することにより、非ヘム鉄の吸収を高めます。一方、 フィチン酸（全粒穀物中）、ポリフェノール（茶やコーヒー中）、カルシウムは鉄の吸収を阻害することができます。

鉄は動物性と植物性の両方の食品に含まれています。動物性供給源（肉、家禽、シーフード）のヘム鉄は、 植物性供給源（豆類、レンズ豆、ほうれん草）の非ヘム鉄よりもより容易に吸収されます。ビタミンCが豊富な食品は、 一緒に摂取されたときに非ヘム鉄の吸収を高めます。

鉄欠乏は段階的に進行します。鉄貯蔵の枯渇（フェリチン減少）、次に鉄輸送の減少（血清鉄低、トランスフェリン高）、 最後に鉄欠乏性貧血（ヘモグロビン低、小球性赤血球）が発症します。症状には疲労、脱力、皮膚の蒼白、 呼吸困難、めまい、手足の冷たさ、爪のもろさ、非食品への異常な渇望（異食症）が含まれます。

鉄の必要量は、年齢、性別、生理学的状態に応じて大きく異なります。月経による損失のため、 生殖年齢の女性は著しく高い必要量を持っています。妊婦は、胎児の発育と母体の血液量拡張をサポートするために最も多くの量を必要とします。

鉄サプリメントは、元素鉄含有量と吸収率の異なる様々な形態で入手可能です。第二鉄（Fe²⁺）形態は第三鉄（Fe³⁺）より よく吸収されます。腸溶性コーティングまたは徐放性形態は胃腸の副作用を軽減する可能性がありますが、吸収を減少させる可能性があります。