Evaluering af jernbiotilgængelighed fra jernchlorophyllin

Nye tilgange til behandling af jernmangel omfatter udvikling af nye jernforbindelser med mulige jernabsorptionsveje, der øger jernets biotilgængelighed og reducerer gastrointestinale bivirkninger. Hæmjern anses for at være meget biotilgængeligt (10-20%) og mindre påvirket af måltidssammensætning end ikke-hæmjern. Hæmjern er jern (Fe2+), der er bundet til jernprotoporphyrin IX-protesegrupperne af proteiner, hovedsageligt hæmoglobin og myoglobin, som er til stede i dyrevæv. Hæm frigives fra hæmoglobin under fordøjelsen, så det kan optages af duodenale enterocytter. Det intakte jernporfyrin transporteres over børstekantmembranen af ​​Heme Carrier Protein 1 (HCP1). Når først det er inde i cellen, frigives jernet, og det er derefter sandsynligt, at det kommer ind i den lavmolekylære pool af jern. Anvendelsen af ​​hæmaloger fra vegetabilsk oprindelse kunne give en alternativ jernkilde med potentielt høj biotilgængelighed.

Natriumjernchlorophyllin (SIC) er et vandopløseligt semisyntetisk klorofylderivat, hvor magnesium i porphyrinringen er blevet erstattet af jern. Det er et grønligt brunt pigment, der opløses i vand, alkoholer og chloroform, men ikke ethere. SIC er kendt for at have en overlegen forarbejdningsstabilitet i forhold til klorofyl og bruges almindeligvis som fødevarefarver i asiatiske lande, herunder i Korea og Japan, til fødevarer, der ikke indeholder kød eller fisk. Magnesium Chlorophyllin har et E-nummer på E140 og er godkendt som fødevaretilsætningsstof i Europa. I øjeblikket er natriumjernchlorophyllin til stede på den designerede tilsætningsstofliste i Japan med et nummer 261. Udpegede tilsætningsstoffer er dem, som af sundheds-, arbejds- og velfærdsministeren er udpeget som stoffer, der næppe kan skade menneskers sundhed efter § 10 i lov om fødevaresanitet.

I betragtning af den porphyrinring hæm-lignende struktur af SIC, kan det være en alternativ leveringsvej for jern, også egnet til vegetarer og veganere, men der er få undersøgelser, der undersøger brugen af ​​SIC til dette formål.

En nylig undersøgelse af Ding et al. 2019 tyder på en positiv effekt af SIC på hæmoglobin (Hb) værdier ved jernmangelanæmi (IDA) hos børn og voksne efter 1 måneds behandling. De antager, at SIC optages af hæm-bærerproteinet. Forskerne brugte shengxuening-tabletter, også kendt som SXN, som er baseret på klorofyl/porphyrin-strukturer udvundet fra silkeorme, hvori Mg erstattes af Fe og derefter tilsættes coadjutanter. Denne undersøgelse gav ingen data om absorptionsvejen for SXN-forbindelsen. Det er således fortsat uklart, om det blev optaget af hæmtransportøren, eller om det blev fordøjet og Fe frigivet i tarmlumen for at slutte sig til non-hæm Fe-puljen og derved forbedret Hb hos IDA-personerne. Forfatterne beskriver også røntgendiffraktionsassays for at vurdere, om chlorophyllin-porphyrinringen indeholdt Fe og ikke Mg, men disse data er ikke rapporteret.

Miret et al. (2010) undersøgte stabiliteten af ​​hæm-analog SIC-absorption ved hjælp af Caco-2-cellemodellen. SIC forblev stabil, og kun 5% af Fe fra forbindelsen blev frigivet ved pH 2 til 4. Interne opløsningsundersøgelser udført på Human Nutrition Laboratory (HNL) viser kun en 2% frigivelse af Fe fra forbindelsen ved lignende pH niveauer. Ved at bruge fastfaseekstraktion ved en højere pH på 7, svarende til den i tolvfingertarmen, observerede vi et 5% Fe-tab, som kan svare til frit jern eller jern frigivet fra andre bindingssteder på klorofylstrukturen.

Toyoda et al. (2014) udførte en toksicitetsundersøgelse af SIC udført i han- og hunrotter med oral administration af SIC i deres kost i koncentrationer på 0 %, 0,2 %, 1,0 % og 5,0 % i 13 uger. Ingen unormale kliniske tegn, ingen dødelighed og ingen unormale hæmatologiske ændringer blev observeret i nogen af ​​grupperne under forsøget. Baseret på histopatologien af ​​ørespytkirtlerne blev niveauet for ingen observeret uønsket effekt (NOAEL) af SIC i denne undersøgelse estimeret til at være 1,0 % (609 mg SIC/kg kropsvægt (bw)/dag for mænd og 678 mg/ kg lgv/dag for kvinder). I denne undersøgelse vil vi bruge 6 mg elementært jern i 100 mg SIC, 0,002% af den ækvivalente dosis administreret af Toyoda et al.

SIC er blevet produceret på HNL med en 75% inkorporering af jern i klorofylet. Vores protokol er baseret på et Unilever-patent, der ikke længere er aktivt, med intern tilpasning. SIC har en neutral smag og vil blive præsenteret som en mørkegrøn væske, der er opløsningen af ​​SIC i vand.

Målet med dette projekt er at udvikle en ny jernforbindelse, der kan bruges som kosttilskud. Jernindholdet i vores SIC vil være begrænset til 6 mg pr. dosis, hvilket derfor ikke overstiger den daglige jerndosis på 14 mg, der er fastsat som det lovlige maksimum i Schweiz for kosttilskud. SIC bruges allerede i vid udstrækning som fødevarefarvestof og er sikkert til konsum.

Vi foreslår at teste vores SIC mod en kendt komparator, ferrosulfat, for at fastslå, om SIC er en effektiv jernleveringsforbindelse. Hvis SIC, som antaget, opfører sig på samme måde som hæm, så vil almindeligt anvendte forstærkere af jernabsorption, der er effektive på ferrosulfat, såsom ascorbinsyre, ikke have en effekt på absorptionen af ​​jern fra SIC