Dinh dưỡng học

Chức năng Sắt (iron, Fe) với cơ thể

Đừng quên chia sẻ nếu bài viết hữu ích:

Là chất nhiều thứ 4 của Trái Đất, chiếm 4,7% lớp vỏ Trái Đất. Cơ thể con người chứa khoảng 2,5 – 4 g sắt, phụ thuộc vào giới, giống, tuổi và kích thước cơ thể, tình trạng dinh dưỡng, mức dự trữ sắt.

Chức năng

  • Vận chuyển và lưu trữ oxy

Sắt (Fe2+) trong các hemoglobin (Hb) và myoglobin có thể gắn với oxy phân tử (O2), rồi chuyển chúng vào trong máu và dự trữ ở trong cơ. Sắt không gắn trực tiếp với các protein này mà thông qua nhân hem. Mỗi phân tử Hb gắn với 4 phân tử oxy. Hb có trong tế bào hồng cầu và làm hồng cầu có màu đỏ. Khi hồng cầu lên phổi sẽ nhả khí CO2 và nhận O2, rồi cung cấp O2 cho các mô của cơ thể.

Myoglobin chỉ có một cực gắn với oxy, và như vậy mỗi phân tử myoglobin chỉ gắn với một phân tử oxy. Myoglobin chỉ có ở cơ vân, chúng có tác dụng như nơi dự trữ oxy cho hoạt động. Chúng sẽ kết hợp với các chất dinh dưỡng để giải phóng năng lượng cho co cơ.

  • Cofactor của các enzyme và các protein
  • Sắt hem tham gia vào một số protein, có vai trò trong việc giải phóng năng lượng trong quá trình oxy hoá các chất dinh dưỡng và Sắt cũng gắn với một số enzyme không hem, cần cho hoạt động của tế bào.
    • Tạo tế bào hồng cầu

Hb của hồng cầu có chứa sắt, một thành phần quan trọng cho việc thực hiện chức của năng hồng cầu. Quá trình biệt hoá từ tế bào non trong tuỷ xương đến hồng cầu trưởng thành cần có sắt. Cần khoảng thời gian từ 24 đến 36 giờ cho tế bào rời từ hệ liên võng đến hồng cầu trưởng thành.

Do hồng cầu không có nhân nên chúng không thể sản xuất những enzyme và chất hoạt động cần thiết để kéo dài thời gian sống. Chúng chỉ có thể sống được khoảng 120 ngày (4 tháng). Khi hồng cầu chết, chúng được chuyển đến gan, tuỷ xương, lách gọi là hệ liên võng nội mạc (reticuloendothelial system). Tại lách, sắt và protein của hồng cầu chết được tái sử dụng. Sắt được giữ ở ferritin và hemosiderin ở gan và lách được chuyển đến tuỷ xương để tạo hồng cầu mới. Phần còn lại của Hb được sử dụng tạo bilirubin, chuyển đến gan và bài tiết qua mật.

Hấp thu và chuyển hoá

Được xảy ra chủ yếu ở phần hỗng hồi tràng của ruột non. Có hai dạng sắt có thể được hấp thu theo những cơ chế khác nhau. Nguồn lớn nhất là sắt không hem, chúng không được gắn với phần hem, có mặt chủ yếu (chiếm 85%) trong các loại thực phẩm thực vật, dạng Fe2+ hoặc Fe3+. Dạng sắt thứ hai là hem, chúng gắn với nhân hem, có trong thực phẩm động vật, hemoglobin và myoglobin.

Để được hấp thu, nguồn sắt không hem phải được dời khỏi thức ăn ở phần trên ruột non thành dạng hòa tan, sau đó chúng được gắn với một protein vận chuyển giống như transferrin, đi qua màng tế bào thành ruột. Quá trình giải phóng sắt thành dạng tự do trong ruột trước khi được hấp thu phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố có thể ức chế hoặc tăng cường có mặt trong thức ăn.

Tỷ lệ hấp thu của sắt không hem có thể là từ 1% đến 50%, nó tỷ lệ nghịch với lượng sắt trong khẩu phần. Ví dụ: hấp thu giảm từ 18% xuống 6,4% khi lượng sắt trong khẩu phần tăng từ 1,5mg lên 5,7mg. Hấp thu có hiệu quả hơn ở những người bị thiếu sắt. Sắt hem được chuyển qua tế bào thành ruột vẫn còn ở dạng hem. Có những thụ thể đặc hiệu ở tế bào thành ruột giúp cho quá trình hấp thu này. Khi sắt hem vào tế bào thành ruột sẽ được chuyển hoá nhanh chóng với sự tham gia của men hem oxygenase. Sắt được chuyển vào nơi dự trữ chung trong tế bào. Do sắt được gắn với hem trước khi được hấp thu vào thành ruột nên quá trình hấp thu của sắt hem không phụ thuộc vào các yếu tố ảnh hưởng có mặt trong bữa ăn. Duy có protein nguồn gốc động vật là làm tăng hấp thu sắt hem. Calci làm giảm chuyển sắt hấp thu từ ruột vào máu do ức chế quá trình vận chuyển của sắt qua tế bào thành ruột hơn là việc ức chế hấp thu sắt vào trong tế bào. Lượng sắt hem trong chế độ ăn ít ảnh hưởng tới tỷ lệ hấp thu, nó luôn trong khoảng 20 – 25%.

* Những yếu tố ảnh hưởng đến sắt không hem

Có nhiều yếu tố làm tăng cường hoặc ức chế hấp thu sắt không hem trong thực phẩm.

Yếu tố làm tăng hấp thu sắt không hem là tăng độ acid (AA, acid hữu cơ), protein có nguồn gốc động vật.

Yếu tố làm giảm hấp thu sắt không hem là giảm acid dạ dày, chế độ ăn nhiều xơ, chế độ ăn nhiều calci, chế độ ăn nhiều phosphorus, một số protein, phytate và oxalat, nhiều manganese, polyphenols.

Nhu cầu khuyến nghị

Lượng sắt cần thiết hằng ngày để bù lại lượng mất đi cho sự phát triển được nêu ở bảng sau:

Nhu cầu sắt được hấp thu (mg/ngày)

chức năng của sắt đối với cơ thể

Bảng 2.4 cho thấy: nữ vị thành niên và nữ có thai cần lượng sắt hấp thu cao hơn ít nhất là 2 lần so với nam trưởng thành hằng ngày.

  • Lượng sắt cần bù lại cho lượng mất đi sinh lý

Do không có cơ chế bài tiết sắt nên lượng sắt trong cơ thể được bảo toàn tốt. Tuy nhiên vẫn có mất mát qua đường nước tiểu, hô hấp, da và phân. Lượng lớn nhất là mất qua phân do những tế bào thành ruột bị chết (0,7 mg/ngày), các đường khác là 0,2 – 0,5 mg/ngày, tổng số mất 0,9 – 1,2 mg/ngày. Phụ nữ còn mất qua kinh nguyệt 0,95 – 1 mg/ngày.

  • Sắt cần cho phát triển cơ thể

Cơ thể phát triển sẽ tăng cả về khối lượng cơ thể và thể tích máu, cả hai yếu tố này đều cần bổ sung sắt cho các hoạt động chuyển hoá, cho Hb hồng cầu, cho myoglobin của cơ. Từ khi sinh ra đến khi trưởng thành tổng lượng sắt của cơ thể tăng từ 0,5 – 5g. Trung bình trong 20 năm phát triển, cơ thể cần 225 mg/năm, hoặc 0,6 mg/ngày.

Sắt cần cho kỳ thai nghén

Phụ nữ có thai cần sắt cho nhu cầu tăng thể tích máu (450 mg), cho thai nhi phát triển (50 – 90 mg), để bù lại lượng máu bị mất khi sinh đẻ. Tổng lượng sắt cần cho thời kỳ có thai khoảng 1040 mg, trong đó 840 mg mất qua con đường bình thường của cơ thể, 200 mg cần cho dự trữ. Trung bình trong 9 tháng thai nghén, lượng sắt cần hấp thu hằng ngày là 3 mg. Bảng 2.4 đưa ra khuyến nghị sắt trong khẩu phần ăn của phụ nữ có thai.

Nguồn thực phẩm

Nguồn sắt từ thức ăn động vật như thịt nạc, gan động vật chứa lượng sắt tương đối cao và dễ hấp thu. Sắt từ các nguồn thực vật cũng chiếm một tỷ lệ cao, tuy nhiên hấp thu kém hơn so với nguồn động vật.

Dụng cụ chế biến thực phẩm, đặc biệt những loại bằng sắt hoặc gang, có khả năng làm tăng lượng sắt trong khẩu phần khi chế biến và giảm tỷ lệ thiếu máu.

Một số thực phẩm chế biến sẵn được tăng cường vi chất, trong đó có sắt như bột dinh dưỡng, bột mỳ, nước mắm, mỳ tôm cũng ngày càng phát triển và là nguồn sắt quan trọng trong phòng chống thiếu máu ở các đối tượng có nguy cơ.

Hỏi đáp - bình luận