1.9.1. Nhu cầu sắt
Lượng sắt trong cơ thể rất ít, chỉ khoảng 2,5 gam ở nữ và 4 gam ở nam, tuy vậy nó giữ vai trị sinh học rất quan trọng. Q trình chuyển hóa gần như khép kín, cơ thể rất tiết kiệm sắt nhưng mỗi ngày vẫn bị hao hụt một ít theo các con đường khác nhau [2].
Bảng 1.2. Nhu cầu khuyến nghị đối với sắt cho người Việt Nam
RDA cho sắt mg/ngày theo giá trị sinh học của khẩu phần Nhóm tuổi/tình trạng sinh lý 5% 10% 15% Trẻ nhỏ (năm tuổi) 7-9 17,8 11,9 8,9 10-14 29,2 19,5 14,6 Trẻ vị thành niên trai (năm tuổi) 15-18 37,6 25,1 18,8 10-14 (chưa có kinh nguyệt) 28 18,7 14,0 Trẻ vị thành niên gái (năm tuổi) 10-14 (có kinh nguyệt) 65,4 43,6 32,7
Tại vùng triển khai nghiên cứu khẩu phần ăn chủ yếu là sắt có giá trị sinh học thấp nên nhu cầu khuyến nghị đối với sắt cho học sinh tiểu học 7-10 tuổi dao động
khoảng 17,8 đến 29,2 mg/người/ngày.
1.9.2. Hấp thu
Trong thức ăn sắt tồn tại dưới dạng vô cơ hoặc hữu cơ dưới dạng muối hoặc liên kết với protein. Hàm lượng sắt khác nhau trong từng thức ăn nhưng nhìn chung
các thức ăn từ thịt, trứng, sữa chứa nhiều sắt hơn các thức ăn thực vật. Khẩu phần ăn hàng ngày trung bình có chứa khoảng 10-15 mg sắt.
Chỉ có khoảng 5-15% sắt trong thức ăn được cơ thể hấp thu, tỷ lệ này có thể tăng lên đến 20-30% trong trường hợp thiếu sắt hoặc tăng nhu cầu sắt như ở phụ nữ có thai. Cơ thể hấp thu được dưới 5% với thức ăn thực vật, 16-22% đối với thức ăn có
25
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thu sắt: Những yếu tố làm tăng hấp thu sắt như sắt dạng Fe2+, sắt hữu cơ, môi trường axit, vitamin C, các yếu tố tăng
độ hoà tan các hợp chất chứa sắt, khi cơ thể thiếu sắt, tăng tổng hợp hồng cầu, tăng
nhu cầu sắt khi có thai. Các yếu tố làm giảm hấp thu sắt như sắt dạng Fe3+, sắt vô cơ, môi trường kiềm, các yếu tố gây kết tủa sắt như phitat, phosphat, cơ thể thừa sắt, giảm tổng hợp hồng cầu, nhiễm khuẩn, viêm mạn tính, các chất chứa tanin.
Quá trình hấp thu sắt bắt đầu tại dạ dày nhưng chủ yếu diễn ra tại hành tá tràng và ở mức độ ít hơn tại đoạn đầu ruột non. Để có thể hấp thu được sắt phải chuyển từ
dạng Fe3+ sang dạng Fe2+. Men pepsin trong dạ dày tách sắt khỏi các hợp chất hữu cơ và chuyển thành dạng gắn với các axit amin hoặc đường. Axit clohydric khử Fe3+
thành Fe2+ để dễ hấp thu. Vitamin C cũng có vai trị tương tự trong quá trình này. Sự kiểm sốt q trình hấp thu sắt và lượng sắt được hấp thu vào máu tĩnh mạch cửa phụ thuộc vào nhu cầu sắt của cơ thể và kho dự trữ sắt của cơ thể. Trong trường hợp thiếu sắt một lượng sắt lớn hơn được hấp thu qua tế bào niêm mạc ruột và vào máu đi về tĩnh mạch cửa [56].
1.9.3. Chuyển hóa sắt
Sắt là một trong các vi chất dinh dưỡng quan trọng bậc nhất đối với sự sống.
Sắt là thành phần của huyết sắc tố (Hb), myoglobin, các xitocrôm và nhiều enzyme như cataloza và peroxidaza. Sắt đóng vai như là thành phần của các phức chất và của các enzyme kim loại hữu cơ, sắt vận chuyển oxi và giữ vai trò rất cần thiết đối với mọi cơ thể sống, ngoại trừ một số vi khuẩn. Nó chủ yếu liên kết ổn định bên trong các
protein dạng phức, dạng tự do nó là một chất oxy hóa khử độc với các tế bào. Sắt tự do khơng có nghĩa là nó tự do di chuyển trong các dịch sinh học của cơ thể mà nó liên kết chặt chẽ với mọi phân tử sinh học vì thế nó sẽ gắn với các màng tế bào, axít nucleic, protein v.v…[56, 106].
Trong cơ thể động vật sắt liên kết trong các tổ hợp heme, là những protein tham gia vào các phản ứng ôxi hóa-khử và các protein chuyên chở ôxy như Hb và
myoglobin. Sắt vơ cơ tham gia trong q trình phản ứng ơxi hóa-khử được tìm thấy
trong các cụm sắt-lưu huỳnh của nhiều enzym, chẳng hạn như các enzym nitrogenase và hydrogenase. Tập hợp các protein sắt không heme giữ vai trò quan trọng cho một loạt các chức năng như các enzym metan monooxygenase, ribonucleotide reductase,
26
hemerythrins và acid phosphatase. Khi cơ thể đề kháng lại sự nhiễm khuẩn, nó để
riêng sắt trong protein vận chuyển transferrin vì thế vi khuẩn khơng thể sử dụng được
sắt [11, 56].
Sắt đóng vai trị quan trọng trong sự trao đổi oxy cho hô hấp tế bào. Sắt cịn có mối liên quan đến đáp ứng miễn dịch, thiếu sắt thường đi đơi với thiếu các vitamin và khống chất khác như folat, vitamin A, kẽm, selen và những vitamin làm tăng hấp thu sắt [11, 56].
Như vậy, sắt rất cần thiết cho con người, đối với trẻ em sắt càng được quan tâm vì trẻ em là đối tượng dễ bị thiếu sắt nhất do nhu cầu tăng cao, trong khi khẩu phần ăn nghèo sắt và thiếu cân bằng. Vai trò quan trọng nhất của sắt là cùng với protein tạo thành huyết sắc tố (Hb) vận chuyển ôxy cho nên thiếu sắt dẫn đến thiếu máu dinh
dưỡng là bệnh phổ biến ở trẻ em [11, 56].
1.9.4. Dự trữ và thải trừ
Khoảng hai phần ba lượng sắt trong cơ thể chứa trong Hb (≈ 2500mg), khoảng 30% sắt được dự trữ ở trong ferritin và hemosiderin trong hệ liên võng nội mô tại gan, lách, tuỷ xương ...Sắt được dự trữ chủ yếu trong ferritin - một protein có cấu trúc đa
phân tử , trọng lượng 480kDa, chứa trung bình khoảng 2500 nguyên tử sắt dưới dạng hydroxit sắt III. Ferritin có khuynh hướng hình thành các oligomer ổn định. Khi hiện diện quá nhiều trong tế bào của cơ quan dự trữ, nó có khuynh hướng cơ đặc lại hình thành hemosiderin, một dạng dự trữ sắt ít gặp hơn. Cịn lại một lượng sắt nhỏ có trong thành phần các men có chứa sắt như cytochrome, catalase, peroxidase ..., trong myoglobin của cơ và gắn với protein vận chuyển sắt là transferrin. Do tỷ lệ khác nhau này mà khi cơ thể thiếu sắt trước tiên sẽ ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp hemoglobin và lượng sắt dự trữ cịn sắt có trong các men của tế bào thường chỉ giảm trong các trường hợp thiếu sắt nặng [56].
Sắt được chuyển hoá chủ yếu qua gan, được thải trừ, bài tiết qua thận và qua da [56].
27