咩係三價鐵(Fe³⁺)同二價鐵(Fe²⁺)?
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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
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」:

  1. 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⁺

  2. 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。

  3. 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)
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
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
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⁺)

  1. 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:

    • Fe³⁺ 更適合與 transferrin 結合運輸。

  2. 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。

  3. 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
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

  • 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。

  • 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。

  • 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。

  • 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。

全面解構低鐵原因、病理機制及影響

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