Hodnocení biologické dostupnosti železa z chlorofylinu železa

Nové přístupy k léčbě nedostatku železa zahrnují vývoj nových sloučenin železa s možnými cestami absorpce železa, které zvyšují biologickou dostupnost železa a snižují gastrointestinální vedlejší účinky. Hemové železo je považováno za vysoce biologicky dostupné (10-20 %) a méně ovlivněné složením potravy než nehemové železo. Hemové železo je železo (Fe2+), které je vázáno na železo protoporfyrin IX protetické skupiny proteinů, především hemoglobin a myoglobin, které jsou přítomny v živočišné tkáni. Hem se uvolňuje z hemoglobinu během trávení, aby mohl být vychytáván duodenálními enterocyty. Neporušený porfyrin železa je transportován přes membránu kartáčového lemu Heme Carrier Protein 1 (HCP1). Jakmile je uvnitř buňky, železo se uvolní a je pravděpodobné, že vstoupí do nízkomolekulární zásoby železa. Použití analogů hemu rostlinného původu by mohlo poskytnout alternativní zdroj železa s potenciálně vysokou biologickou dostupností.

Sodnoželeznatý chlorofylin (SIC) je ve vodě rozpustný semisyntetický derivát chlorofylu, kde byl hořčík v porfyrinovém kruhu nahrazen železem. Je to zelenohnědý pigment, který se rozpouští ve vodě, alkoholech a chloroformu, ale ne v etherech. Je známo, že SIC má vynikající zpracovatelskou stabilitu než chlorofyl a běžně se používá jako potravinářská barviva v asijských zemích, včetně Koreje a Japonska, pro potraviny, které neobsahují maso nebo ryby. Magnesium Chlorophyllin má E číslo E140 a je schválen jako potravinářská přídatná látka v Evropě. V současné době je chlorofylin sodnoželezitý přítomen v seznamu určených aditiv v Japonsku pod číslem 261. Určené přídatné látky jsou ty, které ministr zdravotnictví, práce a sociálních věcí označil za látky, které pravděpodobně nepoškodí lidské zdraví na základě článku 10 zákona o hygieně potravin.

Vzhledem ke struktuře SIC podobné hemu porfyrinovému kruhu to může být alternativní způsob podávání železa, vhodný také pro vegetariány a vegany, přesto existuje jen málo studií zkoumajících použití SIC pro tento účel.

Nedávná studie Dinga a kol. 2019 naznačuje pozitivní vliv SIC na hodnoty hemoglobinu (Hb) při anémii z nedostatku železa (IDA) u dětí a dospělých po 1 měsíci léčby. Předpokládají, že SIC je vychytáván hemovým nosným proteinem. Výzkumníci použili tablety shengxuening, také známé jako SXN, které jsou založeny na strukturách chlorofylu/porfyrinu extrahovaných z bource morušového, ve kterých je Mg nahrazen Fe a poté jsou přidány koadjutanty. Tato studie neposkytla žádné údaje o absorpční dráze sloučeniny SXN. Zůstává tedy nejasné, zda byl pohlcen hemovým transportérem nebo zda byl štěpen a Fe uvolněno ve střevním lumen, aby se připojilo k nehemovému Fe poolu, a tím zlepšilo Hb u subjektů s IDA. Autoři také popisují rentgenové difrakční testy k posouzení, zda chlorofylinový porfyrinový kruh obsahoval Fe a ne Mg, nicméně tato data nejsou uvedena.

Miret a kol. (2010) studovali stabilitu heme-analogické absorpce SIC pomocí buněčného modelu Caco-2. SIC zůstal stabilní a pouze 5 % Fe ze sloučeniny se uvolnilo při pH 2 až 4. Interní disoluční studie provedené v Human Nutrition Laboratory (HNL) ukazují pouze 2 % uvolňování Fe ze sloučeniny při podobném pH. úrovně. Při použití extrakce na pevné fázi při vyšším pH 7, podobně jako v duodenu, jsme pozorovali 5% ztrátu Fe, což může odpovídat volnému železu nebo železu uvolněnému z jakýchkoli jiných vazebných míst na struktuře chlorofylu.

Toyoda a kol. (2014) provedli studii toxicity SIC prováděnou u samců a samic potkanů ​​s perorálním podáváním SIC v jejich stravě v koncentracích 0 %, 0,2 %, 1,0 % a 5,0 % po dobu 13 týdnů. V žádné ze skupin nebyly během experimentu pozorovány žádné abnormální klinické příznaky, žádná mortalita a žádné abnormální hematologické změny. Na základě histopatologie příušních žláz byla hladina bez pozorovaného nepříznivého účinku (NOAEL) SIC v této studii odhadnuta na 1,0 % (609 mg SIC/kg tělesné hmotnosti (bw)/den u mužů a 678 mg/ kg tělesné hmotnosti/den u žen). V této studii použijeme 6 mg elementárního železa ve 100 mg SIC, 0,002 % ekvivalentní dávky podávané Toyodou et al.

SIC byl vyroben v HNL se 75% začleněním železa do chlorofylu. Náš protokol je založen na patentu Unilever, který již není aktivní, s vlastní úpravou. SIC má neutrální chuť a bude prezentován jako tmavě zelená kapalina, což je roztok SIC ve vodě.

Cílem tohoto projektu je vyvinout novou sloučeninu železa, kterou lze použít jako doplněk stravy. Obsah železa v našem SIC bude omezen na 6 mg na dávku, což proto nepřekračuje denní dávku 14 mg železa stanovenou jako zákonné maximum ve Švýcarsku pro doplňky stravy. SIC se již široce používá jako potravinářské barvivo a je bezpečný pro lidskou spotřebu.

Navrhujeme otestovat náš SIC proti známému komparátoru, síranu železnatému, abychom se ujistili, zda je SIC účinnou sloučeninou dodávající železo. Pokud se SIC, jak se předpokládá, chová podobně jako hem, pak běžně používané zesilovače absorpce železa účinné na síran železnatý, jako je kyselina askorbová, nebudou mít vliv na absorpci železa z SIC