Évaluation de la biodisponibilité du fer à partir de la chlorophylline de fer

De nouvelles approches pour traiter la carence en fer comprennent le développement de nouveaux composés de fer avec des voies possibles d'absorption du fer qui augmentent la biodisponibilité du fer et réduisent les effets secondaires gastro-intestinaux. Le fer héminique est considéré comme hautement biodisponible (10 à 20 %) et moins affecté par la composition des repas que le fer non héminique. Le fer héminique est du fer (Fe2+) qui est lié aux groupes de protéines protoporphyrine de fer IX, principalement l'hémoglobine et la myoglobine, qui sont présentes dans les tissus animaux. L'hème est libéré de l'hémoglobine lors de la digestion afin qu'il puisse être absorbé par les entérocytes duodénaux. La porphyrine de fer intacte est transportée à travers la membrane de la bordure en brosse par la Heme Carrier Protein 1 (HCP1). Une fois à l'intérieur de la cellule, le fer est libéré et il est alors susceptible d'entrer dans le pool de fer de faible poids moléculaire. L'utilisation d'analogues de l'hème d'origine végétale pourrait constituer une source alternative de fer à biodisponibilité potentiellement élevée.

La chlorophylline de fer sodique (SIC) est un dérivé de chlorophylle semi-synthétique soluble dans l'eau où le magnésium dans le cycle porphyrine a été remplacé par du fer. C'est un pigment brun verdâtre qui se dissout dans l'eau, les alcools et le chloroforme, mais pas les éthers. Le SIC est connu pour avoir une stabilité de traitement supérieure à la chlorophylle et est couramment utilisé comme colorant alimentaire dans les pays asiatiques, notamment en Corée et au Japon, pour les aliments qui ne contiennent ni viande ni poisson. Le magnésium chlorophylline a un numéro E de E140 et est approuvé comme additif alimentaire en Europe. Actuellement, la chlorophylline de fer sodique est présente dans la liste des additifs désignés au Japon sous le numéro 261. Les additifs désignés sont ceux désignés par le ministre de la santé, du travail et du bien-être comme des substances qui ne sont pas susceptibles de nuire à la santé humaine sur la base de l'article 10 de la loi sur l'hygiène alimentaire.

Compte tenu de la structure de type hème en anneau de porphyrine du SIC, il peut s'agir d'une voie d'administration alternative pour le fer, convenant également aux végétariens et aux végétaliens, mais il existe peu d'études portant sur l'utilisation du SIC à cette fin.

Une étude récente de Ding et al. 2019 suggère un effet positif du SIC sur les valeurs d'hémoglobine (Hb) dans l'anémie ferriprive (IDA) chez les enfants et les adultes après 1 mois de traitement. Ils supposent que le SIC est absorbé par la protéine porteuse de l'hème. Les chercheurs ont utilisé des comprimés de shengxuening, également connus sous le nom de SXN, qui sont basés sur des structures de chlorophylle/porphyrine extraites de vers à soie dans lesquelles le Mg est remplacé par le Fe puis des coadjutants sont ajoutés. Cette étude n'a fourni aucune donnée sur la voie d'absorption du composé SXN. Ainsi, on ne sait pas s'il a été absorbé par le transporteur de l'hème ou s'il a été digéré et le Fe libéré dans la lumière intestinale pour rejoindre le pool de Fe non hémique, et ainsi améliorer l'Hb chez les sujets IDA. Les auteurs décrivent également des tests de diffraction des rayons X pour évaluer si l'anneau de porphyrine chlorophylline contenait du Fe et non du Mg, mais ces données ne sont pas rapportées.

Miret et al. (2010) ont étudié la stabilité de l'absorption des SIC analogues à l'hème à l'aide du modèle cellulaire Caco-2. Le SIC est resté stable et seulement 5% du Fe du composé a été libéré à un pH de 2 à 4. Des études de dissolution internes menées au Laboratoire de nutrition humaine (HNL) montrent seulement une libération de 2% de Fe du composé à un pH similaire. les niveaux. En utilisant une extraction en phase solide à un pH plus élevé de 7, similaire à celui du duodénum, ​​nous avons observé une perte de Fe de 5%, qui peut correspondre au fer libre ou au fer libéré de tout autre site de liaison sur la structure de la chlorophylle.

Toyoda et al. (2014) ont réalisé une étude de toxicité des SIC chez des rats mâles et femelles avec administration orale de SIC dans leur alimentation à des concentrations de 0 %, 0,2 %, 1,0 % et 5,0 % pendant 13 semaines. Aucun signe clinique anormal, aucune mortalité et aucun changement hématologique anormal n'ont été observés dans aucun des groupes au cours de l'expérience. Sur la base de l'histopathologie des glandes parotides, la dose sans effet nocif observé (NOAEL) de SIC dans cette étude a été estimée à 1,0 % (609 mg SIC/kg de poids corporel (pc)/jour pour les mâles et 678 mg/ kg pc/jour pour les femelles). Dans la présente étude, nous utiliserons 6 mg de fer élémentaire, dans 100 mg de SIC, soit 0,002 % de la dose équivalente administrée par Toyoda et al.

Le SIC a été produit aux HNL avec une incorporation de 75% de fer dans la chlorophylle. Notre protocole est basé sur un brevet Unilever qui n'est plus actif, avec une adaptation en interne. Le SIC a un goût neutre et sera présenté comme un liquide vert foncé, étant la solution de SIC dans l'eau.

L'objectif de ce projet est de développer un nouveau composé de fer pouvant être utilisé comme complément alimentaire. La teneur en fer de notre SIC sera limitée à 6 mg par dose, ce qui ne dépasse donc pas la dose quotidienne de fer de 14 mg stipulée comme maximum légal en Suisse pour les compléments alimentaires. Le SIC est déjà largement utilisé comme colorant alimentaire et est sans danger pour la consommation humaine.

Nous proposons de tester notre SIC contre un comparateur connu, le sulfate ferreux, pour déterminer si le SIC est un composé de livraison de fer efficace. Si le SIC, comme supposé, se comporte de la même manière que l'hème, alors les activateurs couramment utilisés de l'absorption du fer efficaces sur le sulfate ferreux, tels que l'acide ascorbique, n'auront pas d'effet sur l'absorption du fer du SIC.