當我哋講「鐵質」時,唔止係話有冇攝取足夠,而係講緊鐵喺人體內唔同形態(尤其係三價鐵 Fe³⁺ 同二價鐵 Fe²⁺)點樣被吸收、轉化、運輸同儲存,呢啲都深深影響生物可利用率(bioavailability)。以下用醫學/生物化學角度深入講解:
🔬 一、咩係三價鐵(Fe³⁺)同二價鐵(Fe²⁺)?
鐵質形態 | 化學名稱 | 電荷 | 特性 | 吸收能力 |
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三價鐵 Fe³⁺ | Ferric iron | +3 | 穩定、唔易溶於水 | 難吸收 |
二價鐵 Fe²⁺ | Ferrous iron | +2 | 易溶、活性高 | 容易吸收(小腸) |
🧪 二、鐵質轉化機制:點樣由三價轉二價?
人體喺小腸吸收鐵質主要靠十二指腸,但天然鐵多數係三價狀態(Fe³⁺),唔容易被直接吸收。要透過以下機制先可以「變身」:
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胃酸(HCl)作用
胃酸幫助鐵質「游離」出食物分子中,再配合維他命C等抗氧化劑,將 Fe³⁺ 還原成 Fe²⁺。 -
細胞表面酶 Dcytb(duodenal cytochrome b)
位於小腸刷狀緣,專責將三價鐵變成二價鐵,配合維他命C提升效率。 -
轉運蛋白 DMT1(divalent metal transporter 1)
只吸收二價鐵(Fe²⁺),將佢輸送入 enterocyte(小腸細胞)內。
🌿 三、食物中鐵質嘅來源形態(heme vs non‑heme)
鐵質來源 | 鐵形態 | 含鐵形式 | 生物可利用率(吸收率) |
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動物性(紅肉、內臟) | Heme鐵(鐵卟啉) | 主要為二價鐵(Fe²⁺) | 15–35%(吸收率高) |
植物性(豆類、菠菜) | Non-heme鐵 | 主要為三價鐵(Fe³⁺) | 2–10%(吸收率低) |
📌 非血紅素鐵(non‑heme)需要先被還原成 Fe²⁺ 先至可以吸收。
🍊 四、影響生物可利用率(Bioavailability)因素
✅ 有利吸收嘅因子:
因子 | 機制 |
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維他命C(ascorbic acid) | 強抗氧化劑,幫助 Fe³⁺ → Fe²⁺,並形成可溶性螯合物促進吸收 |
胃酸分泌正常 | 增加鐵質游離及溶解度 |
肉類蛋白(MFP factor) | 增強非血紅素鐵吸收(具促進作用) |
乳酸發酵(如發酵豆類) | 減少植酸含量,提高可用性 |
🚫 抑制吸收嘅因子:
因子 | 機制 |
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植酸(phytate)(穀物/豆類) | 與鐵形成不溶性鹽,阻吸收 |
多酚(茶、咖啡、紅酒) | 抑制非血紅素鐵吸收 |
鈣質過高(如補鈣) | 與鐵競爭吸收通道 |
PPI藥物(如Omeprazole) | 抑制胃酸分泌,Fe³⁺ 難轉成 Fe²⁺ |
氧化壓力(發炎時) | 令 hepcidin 上升 → 抑制 ferroportin,減低鐵吸收及動員 |
🧬 五、體內鐵質代謝與轉運(由Fe²⁺再變返Fe³⁺)
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腸道內吸收後,Fe²⁺ 由 ferroportin 輸送到血液時再被氧化為 Fe³⁺(由 hephaestin 或 ceruloplasmin 負責氧化),因為:
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Fe³⁺ 更適合與 transferrin 結合運輸。
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Transferrin 係血液中主要載體,專運 Fe³⁺ 去骨髓造紅血球或儲存在肝/脾臟。
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身體需求大時(如缺氧),hepcidin 減少,ferroportin 開放 → 鐵質由細胞/肝臟釋放入血。
📚 六、最新期刊摘要(生物利用率相關)
期刊 | 主題 | 精要 |
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Journal of Nutrition (2023) | Enhancing Nonheme Iron Absorption | 維他命C與發酵處理大幅提升 Fe³⁺ 還原率與吸收 |
Nutrients (2024) | Effect of Polyphenols on Iron Absorption | 咖啡、茶多酚攝取與鐵缺乏有正比關係,尤其空肚時飲用 |
American Journal of Clinical Nutrition (2022) | Heme vs Non-Heme Iron Utilization | 鐵卟啉吸收無需轉化,吸收率穩定,不受大多數抑制因子干擾 |
Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology (2023) | Iron metabolism regulation via hepcidin | hepcidin 改變鐵動員機制,成為炎症性缺鐵核心關鍵調節因子 |
🧭 小結與建議
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二價鐵(Fe²⁺)係人體可直接吸收嘅形式,而大部分植物鐵係三價(Fe³⁺),需要轉化。
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若你係素食者或有腸胃吸收問題,宜選擇含有「已還原鐵質」嘅補充劑,如 ferrous sulfate、ferrous fumarate 等。
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食物攝取鐵時,建議同時進食維他命C水果/蔬菜(如橙、奇異果、蕃茄),避免茶或奶類同餐。
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體內有慢性發炎或服用 PPI 等藥物人士,需要醫生介入處理吸收障礙,可考慮靜脈鐵療法。