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鉄(ヘム鉄・フェリチン鉄・無機鉄)

鉄は必須ミネラルの一つです。

人の身体の中に女性で約2.5g、男性で約4g存在して、その約70%が赤血球を構成するヘモグロビンの成分に、残りは肝臓、脾臓、骨髄などに蓄積されて不足した時に血液に送りこまれます。

ヘモグロビンは酸素と結びつき身体の隅々の細胞まで酸素を届ける役割があります。

貯蔵している鉄分も不足すると貧血になります。

鉄は吸収率が低く、特に成長期の子供や妊娠中の女性は鉄が必要になるので十分に摂取することが重要です。
また、日本の成人女性の4人に1人は鉄不足と言われているので、ダイエットで食事制限している方は注意が必要です。

鉄は、ヘム鉄と非ヘム鉄に分けられることが多いです。

ヘム鉄は肉、魚など動物性食品に、非ヘム鉄は野菜、海藻などの植物性食品に含まれています。
食品中のヘム鉄は、非ヘム鉄よりも2~3倍吸収率が高いのが特徴です。非ヘム鉄は、ビタミンC、クエン酸を一緒に摂取すると吸収率が高まると言われています。ただし、非ヘム鉄は、フィチン酸、タンニン、シュウ酸などは体内で鉄と結合して吸収を妨げるので注意が必要です。
※鉄剤などの非食品中の非ヘム鉄と比較した場合、必ずしもヘム鉄の吸収が良いとは限りません。

近年は、非ヘム鉄ですが、ヘム鉄同様、体内で存在する鉄の形と同じような構造を有する新しい鉄:フェリチン鉄の存在も、主に豆類で確認されています。
ヘム鉄同様、高分子の鉄で、フェリチン鉄は、フェリチンというタンパクに包まれている鉄です。

鉄の吸収

鉄素材による吸収の差は、各鉄の吸収機構の違いに起因します。

無機鉄は、 Dcytb(Duodenal cytochrome B、還元物質)によって3価鉄イオン(Fe3+)から2価鉄イオン(Fe2+)に還元されてからDMT1(Divalent Metal Transporter 1、金属イオンのトランスポーター)によって腸管上皮細胞内へ取り込まれます。
取り込まれたFe2+は、フェロポーチンの働きにより門脈側に移出され、鉄酸化酵素(ヘファスチン)によってFe3+に酸化されます。血液側に移行した鉄は、トランスフェリンに結合してトランスフェリン結合鉄(血清鉄)と して全身に運ばれます。また、余剰な鉄は、貯蔵タンパクであるフェリチンに内包されて貯蔵されます。多くの血清鉄は、骨髄において、赤芽球に取り込まれて赤血球の産生に利用されます。

ヘム鉄は、HCP1(Heme carrier protein 1)という特別な輸送体によって、そのまま腸管上皮細胞内へ取り込まれるとされていましたが、現在、正確な吸収機構は不明な状態になっています。

フェリチン鉄(ならびにフェリチン内のナノ鉄)は、エンドサイトーシスによって腸管上皮細胞内へ取り込まれます(San Martinら, 2008年)。その後、代謝して赤血球に用いられることまでは明らかになっていますが、その代謝機構に関しては、明らかになっていないです。

なお、どの鉄も、過剰な鉄は腸管上皮細胞内にフェリチンとして貯蔵され、腸管上皮細胞の剥離に伴って消化管内に排泄されます。


※増田太郎、川端浩 化学と生物2017; 55(8) 514-517.を和訳し改変(イラストや情報を追加)

引用文献

日本人の食事摂取基準(2015年版):微量ミネラル 鉄(Fe)
清涼飲料水評価書:鉄 食品安全委員会 2017年
Monson ER. Iron and absorption: dietary factors which impact iron bioavailability. J Am Dietet Assoc. 1988;88:786-90.
Tapiero H, Gate L, Tew KD. Iron: deficiencies and requirements. Biomed Pharmacother. 2001;55:324-32
鉄代謝のキープレイヤー・フェリチンの鉄給源としての可能性について フェリチン鉄は「第三」の栄養鉄形態か? 化学と生物 2017; 55(8) 514-517.
Caco-2 Intestinal Epithelial Cells Absorb Soybean Ferritin by μ2 (AP2)-Dependent Endocytosis. J Nutr. 2008; 138(4): 659–666.

鉄に期待される効果

貧血の予防

鉄は、肺から体中の細胞に酸素を運ぶヘモグロビンの主成分です。
貯蔵されている鉄(フェリチン)が少なりなり鉄が欠乏すると、貧血になってしまいます。

鉄の摂取量不足に由来する一次性の鉄欠乏性貧血は、鉄の摂取が不可欠です。

鉄欠乏の症状として、体を動かしたときに息切れや動悸、頭痛、めまい、立ちくらみ、疲れやすくなるなどの症状が見られます。

近年、隠れ貧血として、潜在性鉄欠乏が問題になり始めています。
貯蔵されているフェリチンから減少するため、フェリチンを検査することで、表向きは貧血でなくても、いずれ貧血になる可能性がある潜在性鉄欠乏がわかります。そのため、貧血に関しては、ヘモグロビン値だけでなく、フェリチン値も重要になってきます。
ヘモグロビン値が正常でも、フェリチン値が低ければ、鉄を補う必要があるのです。

美容とスポーツへの影響

鉄が不足すると、全身への酸素の運搬が行われなくなります。
体の細胞に酸素が届かないと、生体エネルギー:ATPが産生されなくなり、エネルギー不足となって様々な症状が出てきます。

それが、先述の鉄欠乏の症状なのですが、特に潜在性鉄欠乏などで、何となく疲れやすいなど明確な症状で表れない不定愁訴として表れることが多いです。
人によっては、そのエネルギー不足により、お肌の調子が悪いや顔色が悪いなどといった形で表れることもあるでしょう。
鉄不足は、美容の大敵でもあるのです。

また、鉄の摂取は、スポーツなども密接であり、運動時、鉄が不足すると乳酸値が上昇し、鉄を摂取すると乳酸の上昇を抑制することも報告されています。
スポーツ選手は、筋肉や有酸素運動が多くの鉄を必要するため、スポーツ選手特有のスポーツ貧血というものも存在します。
特に、女性アスリートなどは、鉄欠乏している割合が大きく、パフォーマンスにも影響するため、十分な鉄補充が求められます。

引用文献

III. 貧血の診断と治療 1. 鉄欠乏性貧血 日本内科学会雑誌 2006; 95(10) 2005-2009.
II. 鉄欠乏 5.鉄欠乏性貧血の治療指針 日本内科学会雑誌 2010; 99(6): 1220-1225.
わが国における鉄欠乏,鉄欠乏性貧血女性の増加と栄養 四国医誌 2012; 68(1): 13-18.
健康栄養学科共同研究 血中ヘモグロビン濃度及び血中乳酸濃度に対する鉄摂取の影響 長崎国際大学論叢 2005;5:259-264.
女子スポーツ選手の貧血の状況 臨床スポーツ医学 1989;6: 489-492.

How to Use

サプリメントや健康食品(プロテインやシリアルバー類を含む)に限らず、一般食品にも多く利用されれています。

成人女性(月経あり)の推奨量は10.5mgです。妊娠中期・後期には、21~21.5mgと約2倍の摂取が必要になります。

栄養摂取状況(平成29年国民健康・栄養調査)では、男性:平均7.8 mg/日・女性:平均7.2 mg/日となっており、成人女性は、食事だけで約4.1g(女性全体で3.3mg)不足しており、その不足量を参考に商品設計を行う必要があります。

1日あたりの摂取目安量

栄養機能食品として表示許可は、上限は10mg、下限2.25mgです。

栄養機能表示

「鉄は、赤血球を作るのに必要な栄養素です。 」

食品では、食品添加物(強化剤)のヘム鉄・クエン酸鉄・ピロリン酸鉄やフェリチン鉄を含んだ大豆抽出物を配合することで商品に利用されています。
過剰摂取すると、便秘、胃腸障害、鉄沈着、亜鉛の吸収阻害などが起こる可能性があり、クエン酸鉄やピロリン酸鉄などは胸焼けや胃もたれ、便秘などの副作用があるため、原材料の選定や配合量に注意が必要です。

様々な鉄素材に対応したOEM供給に対応しております。
特に、大豆由来フェリチン鉄は、日本において弊社のみが供給可能です。
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異業種で初めて健康食品を製造される方も、わかりやすく丁寧にサポートさせていただきます。
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