Nahrungs-Eisenresorption aus Schweine-Fleisch, -Leber und -Hämoglobin bei Menschen mit normalen und erschöpften Eisenreserven

Summary

Radiochemically pure⁵⁹Fe was used for a 4 week period labelling of 72 kg pigs. The intestinal⁵⁹Fe absorption from 5 mg⁵⁹Fe containing amounts of roasted pork (∼ 200 g), chopped pork (∼ 200 g), hog liver (∼ 25 g) and hog hemoglobin (1.44 g) was measured in subjects with normal and depleted iron stores with the⁵⁹Feabsorption whole body retention test using a 4π-radioactivity detector with liquid organic scintillator.

Healthy volunteers withnormal iron stores were found to absorb twice as much⁵⁹Fe from 5 mg pork-⁵⁹Fe (28±1.0%, Table 1), than from 5 mg⁵⁹Fe²⁺ (13±0.83%, Table 1). Only 6.3±0.9% of the 5 mg liver-⁵⁹Fe and 7.5±0.6% of the 5 mg hemoglobin-⁵⁹Fe were absorbed by these persons.Depletion of iron stores in subjects with prelatent or latent iron deficiency caused a considerable increase of⁵⁹Fe-absorption from 5 mg⁵⁹Fe²⁺ (215%; Table 1) and also from food iron. It was measured to be 140% for 5 mg hemoglobin-⁵⁹Fe, 54% for 5 mg pork-⁵⁹Fe, 36% for 5 mg chopped meat-⁵⁹Fe and 281% for 5 mg liver-⁵⁹Fe (Table 1).

No difference between the absorption rates of ferrohemoglobin-⁵⁹Fe and ferri-hemoglobin-⁵⁹Fe was observed in humans with normal iron stores and some better absorption of ferri-hemoglobin-⁵⁹Fe was measured in subjects with depleted iron stores (Table 1). This remarkable iron valence independence of hemoglobin-⁵⁹Fe-absorption is in considerable contrast to the well established valence dependence of inorganic iron absorption which favours ferrous iron absorption especially with increasing iron doses.

The dose relationship study of pork-⁵⁹Fe-absorption resulted in a saturation level of iron absorption of about 2.5 mg in subjects with normal iron stores and about 4.0 mg in those with depleted iron stores (Table 2).

The rather poor absorption of liver-⁵⁹Fe (6,3±0,9%, Table 1) is probably caused by the limited absorption of ferritin- and hemosiderin iron. An intraindividual comparison demonstrated that 1 g L (+)-ascorbate increases liver-⁵⁹Feabsorption by 128% in subjects with normal Fe-stores and by 67% in those with depleted Fe-stores (Table 3). This effect may be explained by the reductive cleavage of⁵⁹Fe²⁺ from ferritin-⁵⁹Fe.

For a dietary iron prophylaxis a daily uptake of 243 g pork, 135 g liver or 6 g hemoglobin would be sufficient to compensate the average daily loss of 1.7 mg Fe in menstruating women. The higher iron requirement of pregnant women (∼ 4 mg/day) would require already a daily uptake of 571 g pork, 317 g liver or 14 g hemoglobin (Table 4). Such a dietary iron prophylaxis however would be too expensive and also unconvenient for many populations. Any attempt of a dietary iron therapy would be even more irrealistic. An iron elimination rate of 0.6%/day (= daily loss of 17 mg Fe or 34 ml blood) would already require a daily uptake of 1.5 kg pork, 354 g liver or 24 g hemoglobin (Table 4).

Food enrichment with iron salts is not advisable because of the poor absorption of ferrous or ferric salts added to flour or rice and the fact that such an iron enriched food is only wanted for menstruating and pregnant women. The most efficient and inexpensive iron prophylaxis or therapy can be obtained with well absorbed and tolerated oral ferrous sulfate preparations.

Zusammenfassung

Radiochemisch reines⁵⁹Fe wurde ca. 72 kg schweren Schweinen einen Monat vor der Schlachtung intravenös injiziert. An Personen mitnormalen underschöpften Eisenreserven wurde die⁵⁹Fe-Resorption aus jeweils 5 mg⁵⁹Fe enthaltenden Fleisch- bzw. Hackfleischmengen (∼ 200 g), Leber-Mengen (∼ 25 g) und Hämoglobin (1,44 g) ermittelt. Die⁵⁹Fe-Resorption wurde aus der mit einem 4π-Großraum-Radioaktivitätsdetektor mit flüssigem organischem Szintillator gemessenen⁵⁹Fe-Gesamtkörperretention errechnet.

Gesunde Versuchspersonen mitnormalen Eisenreserven resorbierten mit 28±1,0% aus 5 mg Fleisch-⁵⁹Fe doppelt soviel wie mit 13±0,83% aus 5 mg⁵⁹Fe^2⊕. Aus 5 mg Leber-⁵⁹Fe wurden nur 6,3±0,9% und aus 5 mg Hämoglobin-⁵⁹Fe nur 7,5±0,6% resorbiert. Bei Personen miterschöpften Eisenreserven (bei prälatentem bzw. latentem Eisenmangel) stieg die⁵⁹Fe-Resorption aus dem Schweinefleisch um 54%, aus der Leber um 218% und aus dem Hämoglobin um 140% an, während die⁵⁹Fe-Resorption aus 5 mg⁵⁹Fe^2⊕ um 215% anstieg.

Die Wertigkeit des zentralen Eisenatoms im Porphyrinskelet des Hämoglobins beeinflußt die Resorbierbarkeit des Hämoglobineisens nicht. Ferri-Hämoglobin-⁵⁹Fe wird von Personen mit normalen Eisenreserven im gleichen Umfange und von Personen mit erschöpften Eisenreserven sogar etwas besser als Ferro-Hämoglobin-⁵⁹Fe resorbiert.

Mit von 200 auf 400 g ansteigenden Fleischmengen bleibt die prozentuale⁵⁹Fe-Resorption zunächst gleich, um dann bei 600 g Fleisch abzufallen. Die Fleischeisen-Resorption ist bei Personen mit normalen Eisenreserven auf 2,5 mg und bei Erschöpfung der Eisenreserven auf ca. 4 mg limitiert.

Die schlechte Resorbierbarkeit des Lebereisens wird wohl durch die geringe Resorbierbarkeit des Ferritin- und Hämosiderineisens verursacht. Durch 1 g L (+) Ascorbinsäure kann die⁵⁹Fe-Resorption aus 25 g Leber (℞ 5 mg⁵⁹Fe) bei Personen mit normalen Eisenreserven um 128% und bei erschöpften Eisenreserven um 67% gesteigert werden. Dieser Ascorbinsäure-Effekt könnte durch die reduktive Abspaltung von besser resorbierbaren⁵⁹Fe^2⊕ aus schlecht resorbierbarem Ferritin- bzw. Hämosiderin-⁵⁹Fe erklärt werden.

Einediätetische Eisenprophylaxe mit täglich 243 g Schweinefleisch, 135 g Leber oder 6 g Hämoglobin könnte den bei menstruierenden Frauen 1,7 mg Fe/Tag betragenden Gesamtkörper-Eisenumsatz kompensieren. Der bei schwangeren Frauen bei etwa 4 mg Fe/Tag liegende Eisenbedarf würde allerdings schon die tägliche Zufuhr von 571 g Schweinefleisch, 317 g Leber oder 14 g Hämoglobin erforderlich machen. Eine solche diätetische Eisenprophylaxe wäre für viele Bevölkerungskreise zu teuer und auch aus geschmacklichen Gründen nicht durchführbar. Völlig irrealistisch wäre auch nur der Versuch einerdiätetischen Eisentherapie, da schon für einen täglichen Eisenverlust von nur 0,6% des Eisenpools/Tag (℞ 17 mg Fe/Tag ℞ 34 ml Blut/Tag) die tägliche Zufuhr von 1,5 kg Schweinefleisch, 354 g Leber oder 24 g Hämoglobin notwendig wäre.

Der Zusatz von Eisensalzen zu Mehl, Reis u.a.m. ist ebenfalls für eine allgemeine Eisenprophylaxe nicht geeignet, da das zugesetzte Eisen nur in geringem Umfange resorbiert wird und eine Eisenprophylaxe nur bei menstruierenden und graviden Frauen erforderlich ist. Für eine wirksame sowie billig und einfach durchführbare Eisenprophylaxe und Therapie ist die medikamentöse Zufuhr eines gut resorbierbaren und gut verträglichen oralen Eisenpräparates z. Z. die Methode der Wahl.