Зачем в организме нужно железо, как предотвратить дефицит этого элемента, при чем тут биологический пол, как избежать вреда от молока, чая и кофе и в чем нас обманывал моряк Попай, читайте в новом выпуске рубрики «Чем нас лечат».

Несбалансированные диеты или непродуманное вегетарианство часто ставят людей под угрозу дефицита различных микроэлементов. Самый часто встречающийся в мире вариант такой проблемы – нехватка железа, которая может серьезно навредить здоровью. Но правильно восполнять его запасы бывает сложно, ведь трудно понять, что важнее – пить добавки или есть определенные продукты, и как выбрать таблетки с железом из великого множества вариантов. Попробуем в этом разобраться.

Feминистические и «милые» рекомендации

Каждая третья не беременная девушка или женщина репродуктивного возраста (около 12–50 лет) по всему миру страдает от анемии – пониженного количества переносящего кислород гемоглобина и (обычно) эритроцитов – клеток крови, в которых он содержится. На 2011 год количество заболевших насчитывало 500 млн, и почти в половине случаев виной всему был дефицит железа – размах этой проблемы можно оценить, взглянув на карту на сайте базы данных по микронутриентам VMNIS (Vitamin and Mineral Nutrition Information System).

Такая ситуация объясняется особенностями обмена веществ (и железа в частности). Девушки-подростки теряют кровь из-за менструаций каждый месяц, при этом масса их красных кровяных клеток-эритроцитов, где железо присутствует в виде гема, должна постоянно возрастать, чтобы поспеть за общим быстрым ростом организма. Со временем рост замедляется, но потери железа продолжаются. Именно поэтому женщины и девушки более подвержены анемии, чем их сверстники противоположного пола. Добавим жизнь в деревне или небольших городах – и сразу снизятся шансы своевременной диагностики, для которой лучше всего сдать анализ крови.

Поэтому эксперты Всемирной организации здравоохранения решили обратить дополнительное внимание на женщин репродуктивного возраста и выпустили гайдлайн (рекомендацию для врачей), посвященный этой группе пациентов. В странах, где анемия охватила 40% женского населения (или даже больше), ВОЗ рекомендует для профилактики три месяца в году ежедневно принимать 30–60 мг элементарного железа, что в пересчете на сульфат-гептагидрат составит 150–300 мг, на фумарат – 90–180 мг, на глюконат – 250–500 мг. Такие цифры выведены учеными из анализа 62 клинических испытаний с участием 7523 женщин, и хотя качество доказательств ученые сочли «средним», рекомендации признаны «сильными», поскольку побочных эффектов от такой дозировки практически не наблюдалось. Для повседневного употребления мужчинам вне зоны риска требуется 7–10 мг, а женщинам – до 18 мг в зависимости от возраста.

Беременным женщинам, 30–40% которых подвержены анемии и дефициту железа, в регионах с повышенным риском железодефицита рекомендуется принимать 65 мг элементарного железа в день, ведь им нужно поддерживать не только процессы в своем организме, но и обеспечить необходимыми микроэлементами ребенка. В обычных условиях 27–30 мг может быть вполне достаточно. Британский Национальный институт здоровья и клинического совершенствования (National Institute for Health and Care Excellence, или NICE) призывает беременных женщин проверять уровень гемоглобина на 28-й неделе, чтобы успеть принять меры против анемии. Для ее лечения беременным женщинам потребуются дозы побольше – им назначат до 100–200 мг элементарного железа ежедневно. Столь же часто страдают от дефицита железа дошкольники – и даже проживание в развитых странах не защищает их от риска.

Разумеется, если вы мужчина, вы тоже не защищены от этой проблемы, просто вероятность ее будет намного ниже. В сумме недостаток железа – самый частый дефицит среди всех микроэлементов – охватывает два миллиарда людей по всему миру. Коварство этого состояния еще и в невнятных, неспецифических первых симптомах: слабость, потеря волос, раздражительность, постоянная усталость могут ассоциироваться с целым спектром диагнозов, и идея проверить уровень гемоглобина или ферритина может прийти в голову терапевту не сразу.

Гемные темы

Но реальная жизнь сложнее описанной в перечисленных рекомендациях и обзорах. Было бы здорово побеждать анемию, пожевав металлических опилок, но это не сработает. Fe – очень капризный элемент с биохимической точки зрения. Прежде чем пенять на его скверный характер, давайте посмотрим, сколько работы ему приходится выполнять.

Начнем с того, что железо стоит в центре гема – в самом распространенном варианте комплекса протопорфирина IX с двухвалентным Fe. Такая конструкция, похожая на цветочек, помогает захватывать кислород. Она входит в состав гемоглобина (получившего название от гема), белка эритроцитов, который позволяет животным транспортировать кислород в крови из легких к органам и тканям. Гем содержится и в молекулах миоглобина, который переносит кислород в мышцах.

Но это еще не все: железо участвует в работе многих других белков и гормонов, помогает в синтезе ДНК. Благодаря белкам, содержащим железо (например, цитохромам, в которых, кстати, тоже есть гем), возможен транспорт электронов, которые льют свой поток на «мельницу» в клеточной электростанции-митохондрии. Поэтому в организме взрослого человека постоянно содержится 3–4 грамма железа, и почти все оно постоянно «в деле». Токсичный сам по себе элемент легко и быстро связывается в устойчивые комплексы с белками. Лишь 2,2% от этого количества хранится про запас в нестойких соединениях – и поэтому называется «свободным».

Но тут начинается парадокс: не существует механизма, который бы заставлял железо покидать наш организм. Куда же оно девается и почему нам постоянно нужно пополнять его запасы? Дело в том, что небольшое количество полезного элемента выделяется случайными маршрутами: немного с потом и мочой, немного – с постоянно отпадающими клетками кишечного эпителия, гораздо больше, но реже – с кровью. Поэтому женщинам, донорам крови и людям с раком кишечника и паразитическими инфекциями желудочно-кишечного тракта (и другими болезнями, связанными с кровопотерями) сильнее грозит дефицит, а у частых реципиентов, которым по медицинским показаниям переливают кровь, есть риск накопить слишком много элемента.

И здесь мы подходим к очень запутанной проблеме. Для добавок с железом действующее вещество будет очевидно, а вот на их использование организмом повлияет множество условий. И речь не столько об индивидуальных особенностях, сколько о том, из чего (или в сочетании с чем) железо будет более биодоступным для нашего организма.

Битва за транспорт, «зеленый коридор» и батончики на крови

Основные проблемы начинаются на уровне всасывания. Много железа всасывается в двенадцатиперстной кишке, и легче всего это происходит, когда оно в белковой форме. Также железо может поступать в клетки-энтероциты в форме Fe²⁺, и если в организм попадает Fe³⁺, специальный фермент из группы редуктаз восстанавливает железо, снабжая его дополнительным электроном (поскольку электрон имеет отрицательный заряд, из степени окисления он вычитается, поэтому мы получим Fe²⁺).

Мы уже говорили о том, что одни вещества могут мешать усваиваться другим – к примеру, в тонком кишечнике за перенос в клетки с помощью белка-двухвалентного транспортера негемное железо может конкурировать с медью, цинком, марганцем, кальцием. Другая предполагаемая причина такой конкуренции – борьба за белки-переносчики (например, ферропортин) уже в крови. Причем с кальцием у железа «все сложно» независимо от формы: будь то кальций в молоке или в таблетках, будь то железо в мультивитаминах, зелени или в мясе. И хотя этот эффект еще только ждет подтверждения, врачи давно рекомендуют разносить во времени добавки с железом и кальцием, чтобы не заставлять элементы конкурировать. Одно из объяснений таких спорных результатов заключается в том, что в долгосрочной перспективе организм приспосабливается и производит больше переносчиков и транспортеров, чтобы их хватило на всех «гостей», поэтому эффект через четыре часа уже не проявляется так резко.

Про гем мы рассказали не случайно: когда железо сцеплено с протопорфирином, как в красном мясе, печени, устрицах и многих других продуктах животного происхождения, оно уже не должно стоять в очереди на той же таможне, что и простые смертные двухвалентные металлы. Нет, гемное железо – почетный гость, для которого открывается «зеленый коридор», где у него будет свой «личный» белок-транспортер. Поэтому у железа в животных белках биодоступность достигает 15–35%, причем на эти показатели не повлияют и соединения из растений, которые мешают усваиваться солям железа. С другой стороны, этот отличный результат уже не улучшит аскорбиновая кислота (которая, наоборот, всасываться железу помогает). Эти правила стали известны еще в 1960-х годах.

Кстати, рассуждения о геме давно должны были напомнить вам об одном продукте. Гематоген можно назвать очень популярным в России средством для профилактики железодефицита. Название батончики унаследовали от изобретенной в Швейцарии конце XIX века микстуры из яичных желтков и бычьей крови. В СССР уже твердую вариацию активно продвигал Госмедторгпром. Сегодняшние товары, которые будут называться гематогеном, могут производиться без бычьей крови (согласно изменениям в ТУ 9358-005-68217018-12), часто деградируют до просто сладких батончиков, в лучшем случае содержащих около 5 мг железа на 100 граммов продукта. То есть примерно в двух плитках будет половина ежедневной нормы для ребенка четырех-восьми лет, не страдающего дефицитом этого элемента. Так что лечиться гематогеном, как и просто едой, не получится – разве что поддерживать уровень железа, когда с ним все и так хорошо.

Проблемы веганов и поверженный шпинат

Любой веган может резонно возразить, что железа полно и в растительных продуктах – темном шоколаде, чечевице, бобах, горохе, кешью, картофеле, шпинате. Правда, в последнем не так много, как считал морячок Попай – шпинат попал на верхушку пищевой таблицы из-за ошибки в переносе запятой, из-за чего вместо 3,5 мг железа на 100 г в нем очутилось целых 35 мг. Но биодоступность железа при вегетарианской диете снижена, поэтому вегетарианцам и веганам нужно принимать в 1,8 раз больше этого элемента.

Особенно часто препятствуют поступлению железа две группы соединений растительного происхождения: фитаты и полифенолы. Но если большая часть фитатов разрушится при термической обработке пищи, полифенолы (и алкалоиды) в чае и кофе продолжат делать свое черное дело – причем сила, с которой они мешают элементу усваиваться, зависит от количества выпитых чашек и способа заваривания. Так, в эксперименте железо из гамбургера усваивалось лишь на 1,64%, когда его запивали кофе, заваренным холодным способом, на 0,97%, если еду запивали растворимым кофе, а при двойной крепости напитка всасывание железа упадет до 0,53% (тогда как без напитков для того же гамбургера всасывание составляло 5,88%). Чай снижает всасывание железа на целых 64%.

Усвоение железа может зависеть не только от его формы, но и от других продуктов, которые мы едим вместе с ним. Даже железо без гема будет лучше извлекаться организмом из растительных источников или пищевых добавок, когда в диете достаточно мяса, курицы, рыбы и морепродуктов. А вот белки молока и яиц – например, альбумин – всасыванию железа будут мешать (не забываем, что в молоке есть еще и кальций, так что оно препятствует вдвойне).

Еще в экспериментах 1970-х годов было показано, что с полусинтетическими заменителями продуктов железо усваивалось всего на 1,8%, что в 5 раз меньше, чем если бы его принимали с мясом. А вот про EDTA – вещество, которое хелирует (заключает его в похожую на клешню структуру) железо и тем самым делает его растворимым, – единогласия нет. В одних исследованиях это идет на пользу биодоступности железа для человека (а для растений и подавно), в других хелирование внезапно вдвое уменьшает всасывание элемента. Вопрос с EDTA совсем не праздный – эта добавка может сделать более доступным железо в обогащенных им хлопьях и прочих «быстрых завтраках», где из-за наличия быстрых углеводов (и молока с кальцием, которым хлопья заливают) элемент изначально будет усваиваться хуже. По оценкам ВОЗ, кстати, биодоступность железа в обогащенных продуктах находится на уровне 15% – но не от всего железа, а от биодоступности в обычной еде (и это, мягко говоря, скромная доля).

Как же выбрать из большого количества добавок с железом? К сожалению, качественно проведенных исследований по сравнению разных вариантов очень мало, да и имеющиеся результаты часто предварительны (все-таки железо – добавка, а не лекарство, вот и требования к нему не так строги). При этом новые формы продолжают изучать. Пиколинат железа, к примеру, лучше подойдет для жидких или влажных продуктов, при этом (по предварительным данным) в качестве добавки он может быть не хуже сульфата.

Авторы довольно свежей статьи в Nutrients предполагают, что микрокапсулированная форма железа поможет ему усваиваться лучше, мешая его окислению (но данные снова предварительные). Есть и исследования ретард-препаратов железа (то есть с продленным и замедленным действием), однако чем они лучше препаратов, принимаемых на протяжении курса каждый день, неясно, а вот ценник напугает вас явно сильнее. Что касается исследований других режимов приема препарата (дважды/трижды в неделю), то исследования, сравнивающие их с эффективностью ежедневного приема, очень низкого качества, так что вряд ли стоит рекомендовать всем такие варианты. С этим соглашаются эксперты ВОЗ и авторы нескольких Кохрейновских обзоров (как одного, так и другого). Предварительные исследования с открытым дизайном (без ослепления) показывают, что дневную дозу дробить на несколько приемов не стоит, ведь всасывание будет хуже.