Raudan biologisen hyötyosuuden arviointi rautaklorofylliinistä

Uusia lähestymistapoja raudanpuutteen hoitoon ovat sellaisten uusien rautayhdisteiden kehittäminen, joilla on mahdollisia raudan imeytymisreittejä, jotka lisäävät raudan biologista hyötyosuutta ja vähentävät maha-suolikanavan sivuvaikutuksia. Hemiraudan katsotaan olevan korkea hyötyosuus (10-20 %), ja aterian koostumus vaikuttaa siihen vähemmän kuin ei-hemi-rauta. Hemirauta on rautaa (Fe2+), joka on sitoutunut eläinkudoksessa oleviin rautaprotoporfyriini IX -proteesiryhmiin, pääasiassa hemoglobiiniin ja myoglobiiniin. Hemi vapautuu hemoglobiinista ruoansulatuksen aikana, jotta pohjukaissuolen enterosyytit voivat ottaa sen vastaan. Heme Carrier Protein 1 (HCP1) kuljettaa ehjän rautaporfyriinin harjan reunakalvon läpi. Kun rauta on solun sisällä, se vapautuu, ja sen jälkeen se todennäköisesti pääsee matalan molekyylipainon raudan altaaseen. Kasviperäisten hemianalogien käyttö voisi tarjota vaihtoehtoisen raudanlähteen, jolla on mahdollisesti korkea biologinen hyötyosuus.

Natriumrautaklorofylliini (SIC) on vesiliukoinen puolisynteettinen klorofyllijohdannainen, jossa porfyriinirenkaassa oleva magnesium on korvattu raudalla. Se on vihertävän ruskea pigmentti, joka liukenee veteen, alkoholeihin ja kloroformiin, mutta ei eettereihin. SIC:llä tiedetään olevan parempi prosessointikestävyys kuin klorofyllillä, ja sitä käytetään yleisesti elintarvikevärinä Aasian maissa, mukaan lukien Koreassa ja Japanissa, elintarvikkeissa, jotka eivät sisällä lihaa tai kalaa. Magnesiumklorofylliinin E-numero on E140 ja se on hyväksytty elintarvikelisäaineeksi Euroopassa. Tällä hetkellä natriumrautaklorofylliiniä esiintyy Japanissa määrättyjen lisäaineiden luettelossa numerolla 261. Nimetyt lisäaineet ovat niitä, jotka terveys-, työ- ja hyvinvointiministeri on nimennyt elintarvikehygienialain 10 §:n perusteella aineiksi, jotka eivät todennäköisesti vahingoita ihmisten terveyttä.

Ottaen huomioon SIC:n porfyriinirenkaan hemimäisen rakenteen, se voi olla vaihtoehtoinen raudan toimitusreitti, joka sopii myös kasvissyöjille ja vegaaneille, mutta SIC:n käyttöä tähän tarkoitukseen on vain vähän.

Ding et al.:n tuore tutkimus. 2019 ehdottaa SIC:n positiivista vaikutusta hemoglobiiniarvoihin (Hb) raudanpuuteanemiassa (IDA) lapsilla ja aikuisilla kuukauden hoidon jälkeen. He olettavat, että hemin kantajaproteiini ottaa SIC:n. Tutkijat käyttivät shengxuening-tabletteja, jotka tunnetaan myös nimellä SXN, jotka perustuvat silkkiäistoukeista uutettuihin klorofylli/porfyriinirakenteisiin, joissa Mg korvataan Fe:lla ja sitten lisätään koadjutantteja. Tämä tutkimus ei antanut tietoja SXN-yhdisteen absorptioreitistä. Siten jää epäselväksi, ottiko hemin kuljettaja sen vastaan ​​vai pilkkoutuiko se ja vapautuiko Fe suolen ontelossa liittyäkseen ei-hemi-Fe-pooliin, ja siten paransi Hb:tä IDA-potilailla. Kirjoittajat kuvaavat myös röntgendiffraktiomäärityksiä sen arvioimiseksi, sisälsikö klorofylliiniporfyriinirengas Fe eikä Mg, mutta näitä tietoja ei raportoida.

Miret et ai. (2010) tutkivat hemi-analogisen SIC-absorption stabiilisuutta Caco-2-solumallilla. SIC pysyi stabiilina ja vain 5 % yhdisteen Fe:stä vapautui pH:ssa 2–4. Ihmisravitsemuslaboratoriossa (HNL) tehdyt talon sisäiset liukenemistutkimukset osoittavat vain 2 %:n Fe:n vapautumisen yhdisteestä samanlaisessa pH:ssa. tasot. Käyttämällä kiinteän faasin uuttamista korkeammassa pH:ssa 7, joka on samanlainen kuin pohjukaissuolessa, havaitsimme 5 %:n Fe-häviön, joka saattaa vastata vapaata rautaa tai rautaa, joka vapautui muista klorofyllirakenteen sitoutumiskohdista.

Toyoda et ai. (2014) teki SIC:n toksisuustutkimuksen, joka suoritettiin uros- ja naarasrotilla, jolloin SIC:tä annettiin suun kautta niiden ruokavalioon pitoisuuksina 0 %, 0,2 %, 1,0 % ja 5,0 % 13 viikon ajan. Mitään epänormaaleja kliinisiä oireita, ei kuolleisuutta eikä epänormaaleja hematologisia muutoksia ei havaittu missään ryhmässä kokeen aikana. Korvarauhasten histopatologiaan perustuen SIC:n no-havaittu haittavaikutustaso (NOAEL) arvioitiin tässä tutkimuksessa 1,0 % (609 mg SIC/kg (bw)/vrk miehillä ja 678 mg/vrk). kg/vrk naisilla). Tässä tutkimuksessa käytämme 6 mg alkuainerautaa 100 mg:ssa SIC:tä, 0,002 % Toyodan et al. antamasta ekvivalentista annoksesta.

SIC on valmistettu HNL:ssä siten, että 75 %:sti rautaa on sisällytetty klorofylliin. Protokollamme perustuu Unileverin patenttiin, joka ei ole enää aktiivinen, talon sisäisellä mukautuksella. SIC on neutraalin makuinen ja se esitetään tummanvihreänä nesteenä, joka on SIC:n vesiliuos.

Tämän projektin tavoitteena on kehittää uusi rautayhdiste, jota voidaan käyttää ravintolisänä. SIC:n rautapitoisuus rajoitetaan 6 mg:aan annosta kohden, mikä ei siis ylitä Sveitsissä ravintolisien laillisena enimmäismääränä asetettua 14 mg:n päivittäistä rautaa. SIC:tä käytetään jo laajalti elintarvikevärinä ja se on turvallinen ihmisravinnoksi.

Ehdotamme, että SIC testataan tunnettua vertailuainetta, rautasulfaattia, vastaan ​​varmistaaksemme, onko SIC tehokas raudankuljetusyhdiste. Jos SIC, kuten oletettiin, käyttäytyy samalla tavalla kuin hemi, niin yleisesti käytetyillä rautasulfaattiin vaikuttavilla raudan imeytymisen tehostajilla, kuten askorbiinihapolla, ei ole vaikutusta raudan imeytymiseen SIC:stä.