Evaluación de la biodisponibilidad de hierro a partir de clorofilina de hierro

Los nuevos enfoques para tratar la deficiencia de hierro incluyen el desarrollo de nuevos compuestos de hierro con posibles rutas de absorción de hierro que aumentan la biodisponibilidad del hierro y reducen los efectos secundarios gastrointestinales. El hierro hemo se considera altamente biodisponible (10-20 %) y se ve menos afectado por la composición de la comida que el hierro no hemo. El hierro hemo es hierro (Fe2+) que se une a los grupos protésicos de proteínas de hierro protoporfirina IX, principalmente hemoglobina y mioglobina, que están presentes en el tejido animal. El hemo se libera de la hemoglobina durante la digestión para que pueda ser absorbido por los enterocitos duodenales. La porfirina de hierro intacta es transportada a través de la membrana del borde en cepillo por la Heme Carrier Protein 1 (HCP1). Una vez dentro de la célula, el hierro se libera y es probable que entre en la reserva de hierro de bajo peso molecular. El uso de análogos de hemo de origen vegetal podría proporcionar una fuente alternativa de hierro de biodisponibilidad potencialmente alta.

La clorofilina de hierro y sodio (SIC) es un derivado de clorofila semisintético soluble en agua donde el magnesio en el anillo de porfirina ha sido sustituido por hierro. Es un pigmento marrón verdoso que se disuelve en agua, alcoholes y cloroformo, pero no en éteres. Se sabe que SIC tiene una estabilidad de procesamiento superior a la clorofila y se usa comúnmente como colorantes alimentarios en países asiáticos, incluidos Corea y Japón, para alimentos que no contienen carne o pescado. La clorofilina magnésica tiene un número E de E140 y está aprobada como aditivo alimentario en Europa. Actualmente, la clorofilina de hierro y sodio está presente en la Lista de aditivos designados en Japón con el número 261. Los aditivos designados son aquellos designados por el Ministro de Salud, Trabajo y Bienestar como sustancias que es poco probable que dañen la salud humana según el Artículo 10 de la Ley de Sanidad Alimentaria.

Dada la estructura similar al hemo del anillo de porfirina del SIC, puede ser una ruta de suministro alternativa para el hierro, adecuada también para vegetarianos y veganos, aunque hay pocos estudios que investiguen el uso del SIC para este propósito.

Un estudio reciente de Ding et al. 2019 sugiere un efecto positivo de SIC en los valores de hemoglobina (Hb) en anemia por deficiencia de hierro (IDA) en niños y adultos después de 1 mes de tratamiento. Suponen que el SIC es absorbido por la proteína transportadora de hemo. Los investigadores utilizaron tabletas de shengxuening, también conocidas como SXN, que se basan en estructuras de clorofila/porfirina extraídas de gusanos de seda en las que el Mg se reemplaza por Fe y luego se agregan coadyuvantes. Este estudio no proporcionó datos sobre la ruta de absorción del compuesto SXN. Por lo tanto, no está claro si fue absorbido por el transportador de hemo o si fue digerido y el Fe liberado en la luz intestinal para unirse al grupo de Fe no hemo y, por lo tanto, mejoró la Hb en los sujetos IDA. Los autores también describen ensayos de difracción de rayos X para evaluar si el anillo de porfirina de clorofilina contenía Fe y no Mg, sin embargo, estos datos no se informan.

Miret et al. (2010) estudiaron la estabilidad de la absorción de SIC análoga a hemo utilizando el modelo celular Caco-2. El SIC se mantuvo estable y solo el 5 % del Fe del compuesto se liberó a un pH de 2 a 4. Los estudios de disolución internos realizados en el Laboratorio de Nutrición Humana (HNL) muestran solo una liberación del 2 % de Fe del compuesto a un pH similar. niveles Usando la extracción en fase sólida a un pH mayor de 7, similar al del duodeno, observamos una pérdida de Fe del 5%, que puede corresponder a hierro libre o hierro liberado de cualquier otro sitio de unión en la estructura de la clorofila.

Toyoda et al. (2014) realizaron un estudio de toxicidad de SIC en ratas macho y hembra con administración oral de SIC en su dieta en concentraciones de 0 %, 0,2 %, 1,0 % y 5,0 % durante 13 semanas. No se observaron signos clínicos anormales, ni mortalidad ni cambios hematológicos anormales en ninguno de los grupos durante el experimento. Con base en la histopatología de las glándulas parótidas, el nivel sin efecto adverso observado (NOAEL) de SIC en este estudio se estimó en 1,0 % (609 mg SIC/kg de peso corporal (bw)/día para machos y 678 mg/ kg pc/día para las hembras). En el presente estudio utilizaremos 6 mg de hierro elemental, en 100 mg de SIC, 0,002% de la dosis equivalente administrada por Toyoda et al.

El SIC ha sido producido en el HNL con un 75% de incorporación de hierro en la clorofila. Nuestro protocolo se basa en una patente de Unilever que ya no está activa, con adaptación interna. El SIC tiene sabor neutro y se presentará como un líquido verde oscuro, siendo la solución de SIC en agua.

El objetivo de este proyecto es desarrollar un nuevo compuesto de hierro que pueda utilizarse como complemento alimenticio. El contenido de hierro en nuestro SIC estará limitado a 6 mg por dosis, por lo que no supera la dosis diaria de hierro de 14 mg estipulada como máxima legal en Suiza para los complementos alimenticios. El SIC ya se usa ampliamente como colorante alimentario y es seguro para el consumo humano.

Proponemos probar nuestro SIC con un comparador conocido, sulfato ferroso, para determinar si el SIC es un compuesto eficaz para la entrega de hierro. Si el SIC, como se supone, se comporta de manera similar al hemo, entonces los potenciadores de la absorción de hierro de uso común efectivos sobre el sulfato ferroso, como el ácido ascórbico, no tendrán ningún efecto sobre la absorción de hierro del SIC.