研究表明,当亚铁血红素的浓度为10 mol/L时可抑制ALA合成酶的合成,为10 ~10 mol/L时可抑制活性,而高铁血红素则是ALA 合成酶的强烈抑制剂。
酶反应体系中含有甘氨酸,加入硫酸亚铁后,整个反应体系与加入甘氨酸和硫酸亚 铁混合物组类似。酶反应体系的pH值为7. 2,极有利于形成氨基酸螯合铁,由此可以推测酶反应体系中形成了络阳离子型甘氨酸螯合铁。甘氨酸螯合铁的化学结构与血红素中卟啉环上的吡咯极为相似。故可作为竞争性类似物,与ALA 合成酶竞争结合调控位点,从而对ALA合成酶的活性有影响。
向酶反应体系中加入Fe2+,可增强ALA合成酶的活性。Vogel(1960)用取自缺铁鸭血液的研究表明,向体外酶反应体系中加入Fe2+ 能加强缺铁细胞合成血红素的能力,向反应体系中同时加入Fe2+ 和甘氨酸,对血红素合成的促进作用比单独加甘氨酸或Fe2+ 更强。 2.2 甘氨酸亚铁的功能与应用
铁缺乏症是人类常见疾病之一,包括铁减少、缺铁性红细胞生成和更为严重的缺铁性贫血,其中缺铁性贫血易发于孕妇和儿童。国际上对普通食品进行铁强化已进行了50 多年,通过强化提高膳食营养素含量已经被证明是一种行之有效的方法。
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目前常用于食物强化的两种铁化合物是硫酸亚铁和非常细颗粒的元素铁,但是鉴于硫酸亚铁的胃肠道刺激、可促进脂质氧化和酸败等缺点,元素铁的吸收利用差,故使用上受到了限制。乳酸亚铁由于胃肠道刺激小,已被广泛应用于强化食品或保健食品,由于使用较高剂量时还有较浓铁腥味,影响口感。另外一些铁化合物,如正磷酸铁和焦磷酸铁,溶解性不
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好,反应性差,也不容易被吸收,患者用药依从性差。国外研究证明,以甘氨酸亚铁的形
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式补铁具有较好疗效。
由于甘氨酸亚铁片的主要成分为甘氨酸鳌合铁,具有良好的理化性质和生物活性,与其他的铁剂相比具有适口性好、副作用小、吸收率高的特点,容易被人体吸收。所含的铁受蛋白酶的保护,不与胃液中的盐酸和蛋白酶发生反应,稳定性好,可以更好地被机体吸收和利用,具有较高的生物利用度,从而使患者体内的铁元素达到较高水平,改善红细胞的生存环境,使红细胞更为饱满。这表明甘氨酸亚铁片能够为患者提供更易吸收的铁元素,治疗孕妇
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缺铁性贫血疗效好,无明显不良反应,可在临床推广应用。
氨基酸铁是第三代铁源添加剂,具有生物学效价高、吸收率高、化学结构稳定、增强免疫力、利于环保等特点,是当前国内外研制和开发应用的热点。医学研究表明,氨基酸螯合铁在动物体内具有很高的生物学利用率,相当于同水平硫酸亚铁的125-185%。甘氨酸为分子量最小的氨基酸,甘氨酸亚铁在体内能更容易被吸收利用。
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3 甘氨酸亚铁的应用展望
世界上约有20亿人受到某种程度铁不足的影响,不仅在世界上广大不发达地区,而且
在工业化世界也是这样。在许多国家中,平均40%或更多育龄妇女患有贫血,根据调查表明在学龄前儿童中也有相似的情况。在过去几年中,各国政府和非政府卫生组织强调了铁的重要性。据调查在埃及、约旦和黎巴嫩等国家中30%-50%育龄妇女患有贫血症。铁缺乏对生存、智能、生殖卫生和劳动生产率都有很大影响。在儿童中不可恢复的受损后果包括:婴儿期受损害的智能发展、学习障碍以及生长发育迟滞。人体吸收氨基酸很有效,在营养物质消化后通过肠壁的先后次序中,氨基酸排在前面,实际上所有氨基酸的95%被吸收。铁与氨基酸螯合使它在运输过程中以化合物整体形式被带着通过肠壁,从而能更好的被人体吸收。
多年来,各国研究人员一直在探求副作用小、生物利用率高的铁营养强化剂。氨基酸微量元素螯合物的研究与应用属于新兴的边缘学科——生物无机化学的研究范畴,作为药物或营养性添加剂的应用始于20世纪80年代。20多年的研究表明:氨基酸螯合物具有化学性
能稳定、生物效价高、无毒无刺激性、适口性好、增强人体免疫功能等特性,还可减少与其它微量元素的拮抗,提高人体抗应激能力。氨基酸螯合铁可以有效的预防缺铁性贫血的发生[10 ]
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铁的氨基酸的螯合物在十几年来被广泛应用在食物的铁强化和缺铁性贫血的治疗中,包括甘氨酸亚铁(FeBC)、甘氨酸铁(FeTC)、盐酸甘氨酸亚铁等等,其中甘氨酸亚铁的研究和应用最为普遍[5]。氨基酸螯合铁强化食品目前并不是很普遍,由于目前还缺少大规模的人群干预试验,其对各个年龄段人群的补铁效果还有待进一步的研究。
甘氨酸亚铁是甘氨酸与铁经过化学配位技术而合成的一种全新优质铁剂。医学研究表明甘氨酸亚铁能解决动物缺铁引发的临床症状, 目前被认定为动物最佳的补铁产品。近年来, 国内外企业竟相研发甘氨酸亚铁, 但由于独特的结构和制备工艺, 致使各家产品质量参差不齐, 同时缺乏合适的质量检测方法, 从而限制了其在实际生产中的应用。我们应注重对生产方法和制备工艺的改良,努力使其能实现大规模生产。
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微量元素铁在人体中发挥着非常重要的生理调节功能,对人类的健康起着举足轻重的作用。开发甘氨酸亚铁食品对人类的健康、安全与营养保健等都有十分重要的意义。甘氨酸亚铁食品的开发还是有很广阔的前景,在今后开发研究中尽量结合食品营养、食品工艺、生物技术、医学等各因素综合开发,其新的开发途径有待于人们进一步的研究。
参考文献
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