Эффективность всасывания железа при раздельном и одновременном приеме с кальцием

Железо – один из жизненно важных микроэлементов, активно участвующих в биохимических процессах метаболизма, роста и пролиферации клеток (1). Помимо железосодержащих белков гемоглобина и миоглобина, железо входит в состав цитохромов – ферментов, поддерживающих процессы энергообразования. Железосодержащие ферменты участвуют в биосинтезе дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), делении клеток, в функционировании антиоксидантной системы (пероксидазы, цитохромоксидазы, каталазы). Железосодержащие белки (ферритин – ФР, трансферрин – ТФ и др.), кроме основной функции – синтеза гемоглобина, участвуют в формировании клеточного иммунитета, контролируют активность мозга и другие функции организма. Часто отмечается латентный дефицит железа, не приводящий к развитию анемии, но вызывающий у пациентов слабость, утомление, беспокойство, недостаточную концентрацию внимания, утреннюю головную боль, депрессивную дистрофию, психологическую лабильность; снижение работоспособности, пониженный аппетит, предрасположенность к инфекциям, трудности в подборе слов (снижается беглость речи), забывчивость (2).

Повышенные физиологические потребности в железе, изменение пищевого поведения, особенности характера питания, вредные привычки приводят к дефициту железа, который не корригируется продуктами питания. Всасывание железа из продуктов питания определяется активностью ингибиторов и промоторов всасывания (3). В желудочно-кишечном тракте различные пищевые компоненты оказывают стимулирующее или ингибирующее влияние пищевых компонентов на всасывание железа (4). Так, сильным стимулятором всасывания железа является аскорбиновая кислота. Ускоряют всасывание железа продукты питания, полученные путем естественной ферментации (напр., квашеная капуста). Кислота, присутствующая в таких продуктах, образуя комплексы с железом, препятствует образованию фитатов железа, которые плохо всасываются. Также уменьшает образование фитатов железа термическая обработка растительных продуктов, их измельчение.

Помимо фитатов, богатых минералами и фосфатами, ингибиторами железа являются соли кальция, содержащиеся в пищевых продуктах. Фитаты содержатся в злаковых, овощах, семенах, орехах. Кальций содержится в молочных продуктах. Также ингибируют всасывание кальция феноловые, которые присутствуют в растительных продуктах, в чае, кофе, какао. Фенольное соединение, содержащееся в чае, – танин – снижает всасывание железа на 62 % по сравнению с водой.

В связи с этим одним из способов коррекции физиологического дефицита железа являются витаминно-минеральные комплексы. В таких препаратах иногда объединяются витамины и различные минералы. Наиболее часто в их состав включают кальций, магний, фосфор, железо, йод, селен, цинк, медь, марганец (5). Взаимоотношения при всасывании между этими элементами складываются по-разному, некоторые из них вступают при всасывании в антагонистические взаимоотношения (таблица 1).

Таблица 1

Конкуренция некоторых минералов за всасывание в кишечнике

Целью нашего исследования было определение всасывания железа при приеме витаминно-минерального комплекса АЛФАВИТ при раздельном приеме таблеток, содержащих железо и кальций, и при их одновременном употреблении.

Исследование было проведено у 15 больных хроническим гастритом, с сохраненной функцией желудка, и без симптомов нарушения всасывания в период ремиссии заболевания. В исследование было включено 10 мужчин и 5 женщин, средний возраст больных составил 41,3±6,1 год, все женщины находились в период менопаузы. Основные показатели общего анализа крови и биохимических исследований приведены в таблице 2.

Таблица 2

Основные лабораторные показатели в обследованной группе больных хроническим гастритом

Как следует из данных таблицы 2, у больных не отмечалось снижения уровня гемоглобина и эритроцитов, в пределах нормальных значений находились уровень железа и латентная железосвязывающая способность сыворотки крови и другие биохимические показатели.

Исследование всасывания железа проводилось по следующей методике:

1-й этап исследования. Утром натощак больные получали две «белые» таблетки витаминно-минерального комплекса АЛФАВИТ, содержащие в сумме 36 мг железа. Забор крови в объеме 5 мл через внутривенный катетер в пробирки-вакутайнеры проводился до приема препарата (проба 0) и через 1, 2, 3, 4, 6 и 8 часов после приема препарата (пробы 1–8). Через 4 часа после приема таблеток больные получали стандартный завтрак (2 куска белого хлеба с маслом, яичницу-болтунью из 1 яйца, негазированный напиток без кофеина), содержащий около 2,4 мг железа.

2-й этап исследования. Через 4 дня этим же больным было предложено принять две «белые» таблетки витаминно-минерального комплекса АЛФАВИТ, содержащие в сумме 36 мг железа, и одновременно с ними две «розовые» таблетки, содержащие в сумме 200 мг кальция. Забор крови в объеме 5 мл в вакутайнеры проводился до приема препарата (проба 0) и через 1, 2, 3, 4, 6 и 8 часов после приема препарата (пробы 1–8). Через 4 часа после приема таблеток больные получали стандартный завтрак (2 куска белого хлеба с маслом, яичницу-болтунью из 1 яйца, негазированный напиток без кофеина), содержащий около 2,4 мг железа.

Все взятые образцы крови после образования сгустка центрифугировались при 3 тыс. оборотах в минуту, сыворотка визуально оценивалась на присутствие гемолиза, и при его отсутствии пробирки с пробами сыворотки маркировались (фамилия больного, номер пробы) и замораживались при температуре – 40⁰ С до проведения исследования уровня железа в пробах.

После сбора материала от всех больных на первом и втором этапе исследования было проведено определение уровня железа в сыворотке крови на автоматическом биохимическом анализаторе «Олимпус» при помощи коммерческих наборов для определения железа «Iron», лот – OSR6186 фирмы «Олимпус»; прибор был откалиброван при помощи мультикалибратора «Serum-protein multicalibrator», лот – ODR3021 фирмы «Олимпус»; для определения всех проб был использован один набор реактивов, один калибратор. Для статистической обработки результатов исследования использовалась программа «Биостатистика».

Результаты исследования

Ошибка измерения метода не превышала 2%. Уровень сывороточного железа у 15 больных до начала первого исследования составлял в среднем 17,4 мкмоль/л, уровень железа в нулевой точке при втором этапе исследования достоверно не отличался от предыдущего измерения и составлял 16,8±4,2 мкмоль/л.

На фоне приема 2 таблеток витаминно-минерального комплекса АЛФАВИТ, содержащих 36 мг железа, отмечался прирост сывороточной концентрации железа с 1 часа, достигая максимума ко 2 часу, и к 6 часу содержание железа в сыворотке крови достоверно не отличалось от его значений в нулевой точке. Среднее значение поступившего железа было оценено по значению площади под кривой (AUC), стандартное значение ионной абсорбции железа на мг определялось, как отношение AUC к принятой дозе железа, рассчитывался период полувыведения и коэффициент элиминации. У больных, принявших две таблетки с общим содержанием железа 36 мг, AUC составил 15,7±3,2, (мкмоль/л/ч), ионная абсорбции железа на 4,36±0,8 (мкмоль/л/ч/мг) при периоде полувыведения 6 часов и константе элиминации 0,12.

У больных хроническим гастритом при приеме 36 мг железа одновременно с двумя таблетками, содержащими в сумме 200 мг кальция, AUC составил 86±11 (мкмоль/л/ч), ионная абсорбции железа – 2,39±0,4 (мкмоль/л/ч/мг) при том же периоде полувыведения и константе элиминации (рисунок 1). Прием кальция одновременно с железом приводил к уменьшению всасывания железа, что проявилось снижением AUC (р=0,045) и ионной абсорбции принятого железа на 45,2% (р=0,036), при этом период полувыведения и константа элиминации железа из сыворотки крови не отличались при первом и втором этапе исследования.

Рисунок 1. Фармакокинетика железа

Таким образом, одновременное принятие железа и кальция в составе витаминно-минерального комплекса приводило к снижению всасывания железа в желудочно-кишечном тракте и не влияло на его элиминацию из плазмы крови. На всасывание железа существенное влияние имеют кальций и цинк. При совместном приеме кальция и железа усвоение железа уменьшается на 50 % (6). Этот эффект также отмечается и при применении с препаратами железа продуктов, богатых кальцием. Ухудшается всасывание железа и входящего в состав витаминно-минеральных препаратов, и содержащегося в продуктах питания. Добавление кальция снижает всасывание гемового железа на 20 %, общее усвоение железа из продуктов питания снижается еще больше на 25 % (7). При приеме монопрепарата, содержащего 65 мг железа, усваивается около 12 % минерала, при применении комплексного препарата, содержащего железо и другие макро- и микроэлементы, усваивается только 3–5 % железа (8). Также было описано, что из коровьего молока, богатого кальцием, усваивается 19,5±17,3 % железа, в то время как из человеческого молока, менее богатого кальцием, усваивается 48±25,5 % железа, а при добавлении к нему солей кальция усвоение железа снижается (9).

Предотвратить взаимное влияние кальция и железа позволяет раздельный прием продуктов питания и препаратов их содержащих. Исключить такое взаимодействие возможно, выдерживая интервал между приемами минералов более 4 часов. Необходимо развести на этот период прием молочных продуктов, зелени, содержащих кальций с приемом мяса и печени, содержащих железо. Употребление молока и сыра на завтрак не влияет на всасывание железа из мясных продуктов, принятых через 4 часа. Многие авторы рекомендуют разделять прием кальцийсодержащих и железосодержащих продуктов. Эта позиция в полной мере относится и к приему витаминно-минеральных комплексов. Нерациональным считается прием препаратов, содержащих в одной таблетке и кальций, и железо, и цинк, и другие витамины и элементы (10). Необходимость раздельного применения витаминов и минералов привела к созданию витаминно-минеральных комплексов, содержащих стандартную суточную дозу необходимых витаминов и минералов в трех раздельных таблетках, с приемом их в режиме завтрак-ужин или завтрак-обед-ужин. Наиболее приемлемым является прием различных элементов витаминно-минерального комплекса через 4 и более часов. Также необходимо учитывать влияние лекарственных препаратов на всасывание железа, так как не следует принимать железо одновременно с антацидами, препаратами кальция и магния.

Заключение

• Одновременный прием препаратов, содержащих железо и кальций, значительно снижает всасывание железа.
• Возможность раздельного приема железа и кальция в витаминно-минеральном комплексе АЛФАВИТ дает возможность избежать неблагоприятного влияния кальция на всасывание железа.
• Минимальный разрыв между приемом железа и кальция, входящих в состав различных таблеток, витаминно-минерального комплекса АЛФАВИТ должна составлять 4 часа. Также целесообразно избегать приема пищи в течение 4-х часов после приема препаратов железа.

Список литературы:

1. Дягилева О.А., Козинец Г.И., Левина А.А., Наумова И.Н., Орлова Г.К. и соавт. Железодефицит – реальная опасность // Русский медицинский журнал. – 2003. – Т. 11. – № 8. – С. 464–488.
2. Tucker D.M., Sandstead H.H., Penland J.G., Dawson S.L. and Milne D.B. Iron status and brain function: serum ferritin levels associated with asymmetries of cortical electrophysiology and cognitive performance. American Journal of Clinical Nutrition. – 1984. – Vol. 39. – P. 105–113.
3. Charlton R.W., Bothwell Т.Н. Iron absorption.//Annu Rev Med. – 1983. – P. 34, 55-68.
4. Monsen E.R., Cook J.D. Food iron absorption in human subjects. V. Effects of the major dietary constituents of semisynthetic meal.// Аm J Clin Nutr. – 1979. – V. 32(4). – P. 804–8.
5. Sandstrom В. Micronutrient interactions: effects оn absorption and bioavailability. Br J Nutr. – 2001, Мау. – V. 85 (Supp12). – P. 5181–5.
6. Cook J.D., Dassenko S.A., Whittaker Р. Calcium supplementation: effect оn iron absorption. Аm. J. Clin. Nutr. – 1991. – P. 53, 106–111.
7. Roughead Z.K., Zito С.А., Hunt J.R. Inhibitory effects of dietary calcium оn the initial uptake and subsequent retention of heme and nоnhеmе iron in humans: comparisons using аn intestinal lavage method. Аm J Clin Nutr. – 2005, Sep. – V. 82(3). – P. 589–97.
8. Seligman Р.А., Caskey J.H., Frazier J.L., Zucker R.М., Podell E.R., Аllеп R.Н. Measurements of iron absorption from prenatal multivitamin – mineral supplements. Obstet Gynecol. – 1983, Mar. – V. 61(3). – P. 356–62.
9. Bonnar J., Goldberg A., Smith J.A. Do pregnant women take their iron? Lancet. – 1969. – V. 1(7592). – P. 457–8.
10. Аhn Е., Kapur B., Koren С. Iron bioavailability in prenatal mu1tivitamin supplements with separated and combined iron and calcium. J Obstet Gynaecol Саn. – 2004, Sep. – V. 26(9). – P. 809–14.