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19-50	8/18	19-50	10/15
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吸收與流失

血紅素 hemoglobin 和肌紅素 Myoglobin 是主要含鐵成分，因此紅色的肉類是很好的鐵來源（血基質鐵heme iron），並且能促進非血基質鐵的吸收。

其他含鐵較多的食物有：動物內臟、綠葉蔬菜 (如菠菜)、蠔、蛤、芝麻等。食物中的非血基質鐵 nonheme iron 主要是三價 Fe3+，在胃部的酸性環境中還原為二價的亞鐵 Fe2+，然後在小腸的前段，十二指腸吸收，在空腸及迴腸內因胰液呈鹼性，使鐵的溶解度減少，吸收量極少。

人體小腸內負責吸收鐵的分子主要有三種：

1.      原紅素攜帶蛋白 Heme carrier protein 1：原血紅素攜帶蛋白主要位在小腸前段，越往末端含量越少，它專門負責吸收食物中由血紅素、肌紅素等成分中經由蛋白質酶水解得到的血基質鐵 heme iron。

血基質鐵經由原血紅素攜帶蛋白進入小腸細胞後，會被酵素水解成無機鐵離子與吡喀紫質 Protoporphyrin，無機鐵離子便可與其他蛋白質結合進入循環系統。

2.  DMT-1（Divalent Cation/Metal Transporter-1，也可稱 DCT-1）：DMT-1 是一個由 561 個胺基酸組成，並且包含 12 個穿膜區的膜蛋白，位於小腸的腸上皮細胞 Enterocyte 上，是人體中很重要的吸收鐵的轉運蛋白，由於 DMT-1 只能接受亞鐵離子 Fe2+ 離子，所以腸道內遊離的鐵離子 Fe3+ 必須先由 Dcytb (duodenal cytochrome b reductase) 的酵素催化，還原成亞鐵離子 Fe2+，才能夠由 DMT-1 將 Fe2+ 從腸道內運輸到腸上皮細胞的細胞質內。DMT-1並不只有對鐵有專一性，也對 Zn2+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Ni2+ 有活性，甚至是對人體有毒的 Pb2+ 和 Cd2+，由於 Zn2+ 和 Fe2+ 使用同一種運輸蛋白，故在體內兩者會形成競爭的現象，是影響鐵吸收的原因之一。

3. 穿膜蛋白 Intergrin：穿膜蛋白是細胞上的膜蛋白 membrane protein，種類很多，分子量從 90 ~ 160 kDa 都有，且每一個細胞上存在多種穿膜蛋白。

穿膜蛋白是由 α、β 次單元組成，其主要功能是接收胞外基質 extracellular matrix〈ECM〉、調節胞內訊息傳導 intracellular signals transduction。廣泛存在於動物界，從海綿到哺乳類皆有發現。

在小腸絨毛細胞上的一種穿膜蛋白可與腸道內遊離的鐵離子結合而運送到絨毛細胞內。在細胞內，鐵離子 Fe3+ 會先被多種還原劑如：flavin-dependent ferrireductase、NADPH-dependent ferrireductase、維他命C 等等還原成亞鐵離子 Fe2+。

Fe2+ 會與多種配體 ligand 結合以增加其穩定性，這些配體可能是組胺酸 histidine 或半胱胺酸 cysteine，或蛋白質結合。

飲食的鐵吸收率平均只有 10~30%，取決於鐵的化學形式、飲食組成分、體內鐵營養充足與否等因素。鐵充足時吸收率會自然降低。

有利鐵吸收的因素包括：血基質鐵，缺鐵或在生長發育中的兒童、孕婦，維生素C與肉類；不利鐵吸收的因素包括：非血基質鐵，胃部切除導致胃酸缺乏，或分泌量減少，腹瀉、粥樣瀉等消化道疾病，草酸 oxalate、磷酸 phosphate、及植酸 phytate 與鐵形成不溶解的沉澱無法吸收，纖維素 cellulose、茶中的單寧 tannin，也會降低鐵的吸收。所以攝取鐵時，應注意食物搭配以吸收效率。

成人流失鐵的途徑主要是細胞的脫落，尿液流失鐵 0.1 毫克，消化道流失 0.3~0.5 毫克，排汗流失 0.05~1.0 毫克；生育年齡婦女因月經流失的鐵量很多，平均每日 0.5 毫克或更多。

儲存

身體中鐵離子主要存在於肝臟、胰臟及骨髓之中。運鐵蛋白 trnasferrin 會將鐵離子送到肝臟，此處存有身體 60％ 的鐵離子；剩下的 40％ 則在肝臟、胰臟及骨髓的網狀內皮細胞 RE〈reticuloendothelial cell〉。大部分在網狀內皮細胞的鐵離子，是紅血球血紅素降解所產生。

在細胞中儲存鐵的主要是儲鐵蛋白 ferritin。細胞儲鐵蛋白和血清儲鐵蛋白會達成平衡，因此血清儲鐵蛋白為身體內儲鐵量的指標：每 1ml 血清中含有 1ng〈＝10^-6mg〉的儲鐵蛋白，等於全身有 10mg 的儲鐵量。

正常成年人血清儲鐵蛋白的濃度應超過 12ng/ml。然而其並非身體內儲鐵量的有效指標，因儲鐵蛋白本身是急性期蛋白 acute phase protein（APP），會因發炎反應而上升，時間甚至持續數週。

鐵循環與恆定

雖然從飲食中攝取鐵對於維持體內鐵含量很重要，但最主要的來源是體內鐵離子的循環。

大部分藉運鐵蛋白進入細胞質中的鐵離子來自血紅素 hemoglobin、儲鐵蛋白及血紅素的降解。

而存於儲鐵蛋白及血紅素的鐵在肝臟、胰臟及骨髓中被降解，分別由巨噬胞的網狀內皮細胞及肝臟庫佛細胞 Kupffer cell 分解。

在降解過程中，血基質 heme 經由血基質氧化酶 heme oxygenase 轉換成膽綠素 biliverdin → 膽紅素 bilirubin → 分泌至膽汁排至小腸，使血基質中的鐵離子恢復至遊離態。血基質的降解，使每日約有 20～25 mg 的鐵離子可供使用。

Ferriprotein是另一種促進小腸吸收鐵的蛋白質，它使鐵離子離開巨噬細胞，被重複利用。

雖然大部分的紅血球是在網狀內皮系統中被分解，但仍有約 10％ 的分解是發生在血液中。形成含鐵的化合物被送到肝臟中，繼續進行分解以利鐵的循環利用。

為什麼需要與鐵結合的蛋白質

鐵是具有高氧化力的元素，舉例來說，遊離的 Fe2+ 與過氧化氫作用，形成氫氧離子 OH^—。

氫氧離子活性很高，會傷害細胞。

因此我們需要運鐵蛋白、儲鐵蛋白等等蛋白質來穩定鐵離子。此外，如果有細菌感染，這些細菌會利用遊離的鐵離子生長、增殖。因此把鐵與蛋白質結合在一起可以確保沒有細菌利用鐵，具有免疫上的重要意義。

運送與利用

吸收之鐵與血漿中的運鐵蛋白 transferring 攜帶輸送到造血組織與全身細胞。每分子運鐵蛋白可以攜帶兩個 Fe3+ 鐵離子。健康者的運鐵蛋白大約有 30~40% 與鐵結合，其餘 60~70% 則未攜鐵，可以接受任何來源的鐵。

血漿中可供利用的鐵有三種來源：

1.      由腸道吸收的飲食中的鐵營養，每日約有 0.5~2.0 毫克；

2.      身體內儲存的鐵營養；

3.      老化紅血球在脾臟網狀內皮細胞分解而回收之鐵，此來源供應最多，每日約有 20~25 毫克。 

約 1 公克的鐵平均分配到每個細胞，作為酵素與含鐵蛋白的構成分。超過需求之鐵會儲存在肝臟、脾臟及骨髓。男性儲存鐵量約 0.5~1.5 公克，女性儲存鐵量通常較低約 0.3~1.0 公克。