苏黎世联邦理工学院的一项新研究揭示，与燕麦蛋白纳米原纤维结合的微小铁纳米粒子几乎可使女性的铁吸收率提高一倍，为全球最普遍的营养缺乏问题之一提供了一种清洁的植物基解决方案。
研究：燕麦蛋白纳米原纤维-铁混合物作为人类营养中稳定、高吸收率的铁输送平台。图片来源：BooDogz/Shutterstock.com
重要提示：medRxiv发布未经同行评审的初步科学报告，因此不应将其视为结论性证据、指导临床实践/健康相关行为，或视为已确立的信息。
铁缺乏性贫血(IDA)是全球公共卫生问题。虽然铁强化和补充剂被广泛用于增加铁摄入，但它们通常存在吸收不良以及改变食物味道、气味或外观等缺点。近期发表在medRxiv预印本服务器上的一项研究讨论了一种新型铁混合物的合成与性能，这种混合物可能彻底改变铁强化领域并缓解全球IDA问题。
铁缺乏的全球影响
IDA影响全球近20亿贫血人口中的大部分，包括全球30%的女性。每10万人口中有422人因IDA而生存质量受损，这强化了对食品铁强化的需求。
年轻女性被建议通过补充剂或铁强化食品每日摄入18毫克铁，因为普通饮食很难提供足够量。硫酸亚铁是这一用途的黄金标准，因其生物利用度高且价格低廉。
然而，它对大多数强化食品的气味、味道和外观产生不利影响。在许多植物性食品中，多酚和植酸等化合物阻碍身体吸收铁的能力，尽管钠铁EDTA等替代品可以减轻这种影响。肠道中未被吸收的过量铁还可能导致炎症并破坏肠道微生物群的平衡。
铁补充剂配方的挑战在于获得高生物利用度的亚铁化合物，同时保持所含食品的外观、味道和气味不受影响。当前实验试图使用负载超小型铁纳米粒子的燕麦蛋白纳米原纤维(OatNF)来克服这些障碍。
测试结果表明，这种混合物在一小群缺铁泰国女性中评估了其生物利用度和吸收情况，测试条件包括与水同服以及与富含多酚的食物同食。
OatNF如何结合铁
OatNF能强力结合、还原和稳定铁。OatNF能高效结合纳米级铁颗粒，无论是三价铁还是亚铁形式，可能是通过超分子相互作用实现的。它还提供强大的抗氧化和稳定作用，这得益于其丰富的还原性氨基酸和其他化合物，有助于维持胶体铁的稳定状态。
合成过程经过调整，以获得所需的亚铁或三价铁形式。例如，使用抗坏血酸钠还原可将亚铁形式稳定在OatNF表面的亚纳米尺度上。当使用氢氧化钠作为还原剂合成时，主要沉积形式为三价铁。
当这种混合分子与水同服时，约46%的亚铁在缺铁女性中被吸收。即使与富含多酚的食物一起食用，约13%的铁也被吸收。与硫酸亚铁相比，这分别代表了76%和66%的吸收率提升。
使用抗坏血酸钠提高铁吸收的原因可能是该混合分子表面的铁被高效稳定地还原为稳定的亚铁形式，同时谷氨酰胺相对富集。
使用氢氧化钠导致高铁含量的三价铁，但出人意料地具有高生物利用度。在有水和富含多酚食物的情况下，其生物利用度分别达到硫酸亚铁的80%和75%。
在两种情况下，与传统的硫酸亚铁制剂相比，使用OatNF-铁纳米粒子混合物对食品感官体验的改变最小，提供了燕麦的宜人气味和味道。这些混合物在水中也高度可溶。研究通过高级成像和光谱分析（冷冻透射电子显微镜和X射线光电子能谱）进一步证实，OatNF混合物含有亚纳米级铁颗粒，高达90%的铁处于亚铁状态，这有助于其卓越的生物利用度和稳定性。
铁可用性的突破
当前研究建立在作者先前研究的基础上，先前研究证明了磷酸高铁纳米粒子的高吸收和生物利用度，并表明铁纳米粒子适用于铁强化。然而，生物利用度仍低于硫酸亚铁，而在本研究中，混合物的生物利用度远高于硫酸亚铁。
科学家还将他们在大鼠身上进行的牛奶衍生蛋白纳米原纤维-铁纳米粒子的临床前工作扩展到这项人体研究。他们发现，OatNF-铁混合物实现了硫酸亚铁生物利用度的176%，表明铁吸收有了显著改善。
"我们认为，本工作中引入的植物基OatNF-SA-Fe混合物可能为强化食品和饮料中高效吸收铁的有效输送提供突破性策略，并可能有助于在全球范围内缓解铁缺乏和贫血。"
这种配方的植物基特性使其对所有饮食群体都具有吸引力，包括纯素食者和素食者，同时保持高生物利用度。此外，它货架期稳定，制造成本低廉且工艺简单。
食品强化的下一步
这项开创性工作展示了燕麦纳米原纤维-铁纳米粒子混合物的卓越性能，使其成为食品和饮料铁强化的潜在理想解决方案。
OatNF-SA-Fe混合物与水和富含多酚食物同服时，分别显示出硫酸亚铁相对生物利用度的176%和166%。
"这些有希望的结果将OatNF混合物引入为应对全球铁缺乏性贫血挑战的一种可能具有成本效益、植物基且感官友好的解决方案。"
*重要提示：medRxiv发布未经同行评审的初步科学报告，因此不应将其视为结论性证据、指导临床实践/健康相关行为，或视为已确立的信息。
参考文献：
- 初步科学报告。 周J，高瓦奇拉潘特S，泽德C，等。(2025)。燕麦蛋白纳米原纤维-铁混合物作为人类营养中稳定、高吸收率的铁输送平台。medRxiv。doi:
发布于：医学研究新闻 | 女性健康新闻
撰写人
李吉·托马斯医学博士
李吉·托马斯医学博士毕业于印度喀拉拉邦卡利卡特政府医学院，2001年获得医学学位。毕业后，她曾在一家私立医院全职担任妇产科顾问数年。她已为数百名面临妊娠相关问题和不孕症的患者提供咨询，并负责了2000多次分娩，始终努力实现自然分娩而非手术分娩。
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