Železo - druhovo vhodné zviera
Podľa definície je železo jedným z objemových prvkov, pretože je obsiahnuté v tele koní, psov a samozrejme aj ľudí s viac ako 50 g/kg suchej hmotnosti tela (pozri minerály). Avšak kvôli svojej funkcii (mať účinok v minimálnych množstvách) sa považuje za stopový prvok.
Železo sa v potravinách vyskytuje v niekoľkých oxidačných stavoch, pričom pre organizmus sú dôležité iba Fe 2+ (dvojmocné železo) a Fe 3+ (trojmocné železo).
Rozlišuje sa medzi funkčnými a skladovacími žehličkami. Asi 75% železa je v tele prítomných ako funkčné železo, z čoho je asi 65% potrebných na tvorbu hemoglobínu (červeného krvného pigmentu), zvyšku funkčného železa je myoglobín (červený svalový pigment) a enzýmy obsahujúce železo. Asi 25% je k dispozícii ako depotné železo.
Celkový počet erytrocytov (červené krvinky) u koní (500 kg) s približne 350 biliónmi a 15 kg ťažkého psa s približne 7 biliónmi robí pochopiteľným vysoký podiel železa, ktoré je potrebné najmä na tvorbu hemoglobínu. Železo preto hrá rozhodujúcu úlohu pri transporte kyslíka v tele krvou do buniek.
Voľné železo je veľmi reaktívny a tiež toxický ión (elektricky nabitý atóm). Tento stopový prvok sa preto v tele nachádza iba vo viazanej forme a je podľa potreby sprístupnený príslušným štruktúram tela.
Výskyt
V potravinách je železo prítomné ako hemové železo Fe 2+ (komplex železo-proteín) a ako nehémové železo (ionizovaný voľný Fe 2+ alebo Fe 3+).
Živočíšne jedlá, najmä mäso, obsahujú 40-60% železa vo forme hemového železa. Toto dvojmocné železo je výrazne vstrebateľné (15 - 30%) ako trojmocné železo. Trojmocné nehemové železo, ktoré sa nachádza hlavne v rastlinných potravinách, sa môže použiť iba do maximálnej výšky 5%. To však nemusí nevyhnutne znamenať deficit železa pre bylinožravce. Potravinové zdroje, ktoré sú obzvlášť bohaté na železo, sú mäso a vnútornosti (bravčová pečeň), ale tiež obilie, ako je ovos, proso a jačmeň. Strukoviny, orechy, slnečnicové a tekvicové semená a predovšetkým bylinky majú pomerne vysoký obsah železa.
Požitie a zotavenie
Organizmus môže vylučovať železo iba v obmedzenej miere, takže homeostáza železa je regulovaná prostredníctvom tenkého čreva a prostredníctvom hepcidínu - proteínu produkovaného v pečeni, ktorý je tiež známy ako hormón metabolizmu železa.
Napríklad u ľudí sa každý deň stratí iba asi 0,02% obsahu železa exfoliáciou buniek v gastrointestinálnom trakte a cez pokožku - to zodpovedá polčasu asi 10 rokov. Z tohto dôvodu by sa malo okrem iného zabrániť prebytku železa z potravy alebo doplnkov výživy.
Železo sa vstrebáva potravou ako dvojmocné alebo trojmocné železo. Fe 3+, ktorý je väčšinou prítomný v zeleninovej strave, musí byť redukovaný na Fe 2+. To sa deje v bunkách tenkého čreva pomocou vitamínu C alebo enzýmu, takzvaného cytochrómu C. Po premene na Fe 2+ sa tento stopový prvok vstrebáva do črevných buniek. V závislosti od stavu železa v tele je železo buď viazané na transferín (transportný proteín), uvoľňuje sa do krvi a transportované do buniek a tkanív, alebo je pri dostatočnom zásobení železom skladované vo všetkých bunkách ako trojmocné zásobné železo (feritín) a jeho produkt rozkladu (hemosiderín). Pečeň, slezina a kostná dreň sú obzvlášť silné zásoby železa. Ak je to potrebné, tieto viazané zásoby sa mobilizujú a distribuujú do tkanív. Mobilizácia zase vyžaduje redukciu trojmocného železa na dvojmocné železo.
Hepcidín inhibuje adsorpciu železa v tenkom čreve: Ak je železa nedostatok, produkcia hepcidínu sa zníži, ale ak je organizmus preťažený železom, zvyšuje sa.
Staré alebo poškodené erytrocyty sa rozkladajú bunkovými organelami a podľa potreby sa distribuujú v organizme transferínom, čo je dokonalá „recyklácia železa“.!
Niektoré látky požité s jedlom tiež ovplyvňujú vstrebateľnosť železa. Biologická dostupnosť je silne inhibovaná z. B. vápnikom, uhličitanmi, fytátmi (v obilninách, kukurici, ryži atď.), Fosfátmi, kyselinou šťaveľovou (v špenáte, rebarbore) a antacidami (liečivá viažuce žalúdočné kyseliny). Tieto látky inhibujúce absorpciu sa kombinujú so železom za vzniku zle rozpustných komplexov, takže železo nemôže byť absorbované črevnými bunkami.
Na oplátku však existuje dostatok výživných látok, ktoré zvyšujú dostupnosť železa:
- Vitamín C podporuje premenu Fe 3+ na použiteľnejší Fe 2+ a zabraňuje tak tvorbe zle rozpustných komplexných zlúčenín.
- Kyselina žalúdočná zjavne „uvoľňuje“ železo z komplexných zlúčenín a tým ho sprístupňuje vstrebávaniu
- Vitamín A zabraňuje účinku z. B. Fytáty väzbou železa počas tráviaceho procesu
Podľa vedeckých štúdií sa železo vylučuje psami - od roku 1935! - hlavne trvalým odmietnutím buniek sliznice hrubého čreva a vylučovaním žlčou. Naopak, iba malé množstvo železa sa vylučuje močom alebo stolicou.
účinok
Hlavnou úlohou železa je transport kyslíka z pľúc do buniek alebo orgánov. Hlavnou zložkou červených krviniek je hemoglobín, ktorého centrálny atóm (železo) ukladá kyslík. Červený svalový pigment (myoglobín, svalová bielkovina) - ktorý tiež obsahuje železo ako centrálny atóm - je zodpovedný za transport kyslíka a jeho ukladanie vo svalových bunkách. Berie kyslík z hemoglobínu v krvi a transportuje ho do buniek.
V literatúre sa centrálny atóm obsiahnutý v chlorofyle (rastlinný pigment dôležitý pre fotosyntézu) mylne označuje ako železo - to je nesprávne! Horčík je tu ústredným atómom!
Železo hrá ústrednú úlohu pri generovaní energie v bunkách (bunkové dýchanie). V takzvanom dýchacom reťazci v mitochondriách (elektrárňach) buniek cytochrómy (enzýmy obsahujúce železo) prenášajú elektróny na molekulárny kyslík, kým nevznikne voda. Počas tohto procesu sa generuje energia.
Železo navyše chráni pred oxidačnými procesmi a tým aj pred tvorbou voľných radikálov, ktoré poškodzujú bunky a genetický materiál.
Štúdia z Marburgu a Los Angeles, ktorá bola nedávno publikovaná vo vedeckom časopise „Cell Metabolism“, poukazuje na nové poznatky v regulácii metabolizmu železa u ľudí: Špeciálne centrá železo-síra, ktoré pôsobia ako kofaktory v mnohých bunkových proteínoch, majú dôležitú funkciu. Tieto kofaktory obsahujúce železo ovplyvňujú genetický materiál, biosyntézu bielkovín (produkcia bielkovín) a produkciu energie buniek (bunkové dýchanie). V ľudskom metabolizme železa sa zdá, že existuje „deľba práce“ medzi dvoma špecifickými molekulami proteínov, ktoré regulujú rovnováhu železa: Zatiaľ čo jedna molekula riadi metabolizmus železa, druhá molekula proteínu slúži ako podporovateľ biosyntézy mnohých bunkových proteínov železo-síra.
Potreba a príznaky nedostatku
Bežné krmivá pre kone, ako je lúčna tráva, seno a obilie, sú dobrým zdrojom železa, aj keď je stopový prvok obsiahnutý v trojmocnej, menej využiteľnej forme. Čo však znamená horšie použiteľné?
U ľudí je známe, že napr. B. Vegáni majú nižší obsah železa v sére ako ich špecifickí jedinci konzumujúci mäso a mliečne výrobky, zjavne však netrpia žiadnymi príznakmi nedostatku železa. Organizmus je zjavne schopný zvýšiť rýchlosť absorpcie (až o 40%), keď je zvýšená potreba železa, a tým optimalizovať metabolizmus železa. Okrem toho môžu byť hojné zásoby železa v tele použité v čase zvýšenej potreby. Nemohlo by to platiť aj pre kone? Obnova železa zo starých a mŕtvych erytrocytov má tiež ústredný význam pre rovnováhu železa. Možno sú aj odporúčania pre kone nastavené dosť vysoko?
Byliny (púpava, žihľava, druhy skorocelu a mnoho ďalších), bylinky v záhrade (napr. Petržlen, origanum, majoránka) a ovocie sú vynikajúcim zdrojom železa.
Psy tiež bežne netrpia výživovým (výživovým) nedostatkom železa: krmivo podobné koristi s krvou bohatým mäsom, kosťami, natrávenou zeleninou a rôznymi bylinami úplne pokrýva požiadavky psov na železo, najmä preto, že mäso skutočne obsahuje vysoké percento ľahko vstrebateľného dvojmocného železa. Pretože mäso, ktoré je v súčasnosti k dispozícii v mäsiarstve, je zvyčajne veľmi krvácavé, môže u psov s týmto typom kŕmenia dôjsť k nedostatku železa. Doplnenie krvnou múčkou alebo hemoglobínovými prípravkami má v každom prípade zmysel.
Často bežné kŕmenie psov suchým krmivom by tiež mohlo viesť k nedostatku zásob železa: keďže mäsožravce, psy prispôsobené na dostatočný prísun ľahko vstrebateľného dvojmocného železa, nikdy nemuseli počas vývoja riadiť svoje zásoby železa. Ak je nedostatok tohto stopového prvku - je to situácia so suchým jedlom s umelo pridaným železom, ktorá sa ťažšie využije - mohli by sa vyskytnúť príznaky nedostatku?
Rovnako ako všetky minerály a vitamíny, aj tu je zásadne vyššia potreba železa počas gravidity, laktácie a fázy rastu zvierat. Nedostatok železa u koní a psov sa môže vyskytnúť aj v dôsledku silného napadnutia parazitmi (chronická strata krvi, proces premeny energie) a mimoriadnej straty krvi (veľké operácie, úrazy, pôrod). Poruchy resorpcie v gastrointestinálnom trakte v dôsledku nerovnováhy v črevnej flóre alebo kryptopyrrolúrie (KPU), najmä u koní, môžu viesť k situácii s nedostatkom železa. V tejto súvislosti treba spomenúť doplnok výživy s kŕmnym vápnom, ktorý sa často používa u koní: vysoký obsah vápnika alebo vápenatých solí blokuje využitie železa!
Príznaky nedostatku železa sa prejavujú pri anémii (anémii) s únavou, zlým výkonom a náchylnosťou k infekciám.
Nadmerná ponuka
Nadmerná ponuka železa v organizme neexistuje za prirodzených výživových podmienok u koní a psov. Ľahko stráviteľné železo, ktoré je hojne dodávané prostredníctvom mäsa a vnútorností, sa zdá byť optimálne metabolizované - v tejto súvislosti zjavne neexistujú žiadne súčasné štúdie.
Je potrebné starostlivo zvážiť obvyklé doplňovanie mineralizovaných hotových krmív alebo minerálnych krmív pre kone, keď je už dostatočný prísun železa z trávy alebo zo sena. Možno príliš vysoký prísun železa môže zhoršiť využitie ďalších dôležitých stopových prvkov, ako je meď, fosfor, mangán a zinok.
Suché krmivo pre psov zvyčajne obsahuje veľmi malé množstvo mäsa - v prospech rastlinných plnív. V tomto ohľade by doplnenie železa v suchých potravinách malo zmysel a pravdepodobne by neviedlo k predávkovaniu. Suplementácia umelými minerálmi by však mala byť odmietnutá z niekoľkých dôvodov.
Akútna otrava železom poškodzuje pečeň, pankreas a srdcový sval. Chronické nadmerné zásobovanie železom denným kŕmením umelým minerálnym krmivom môže okrem dostatočného prísunu železa trávou a objemovým krmivom tiež viesť k degenerácii pečene a poškodeniu srdca u koní.
U ľudí sa preukázalo, že cukrovka sa vyvíja v dôsledku chronického nadbytku železa. Prečo by to nemalo platiť aj pre kone a psy?
Zvýšený oxidačný stres spôsobený preťažením železom v tele môže spôsobiť genetické poškodenie, a tým aj rakovinu.
DR. Frauke Garbers, biológ
Definícia podmienok
Kofaktor: Všeobecný výraz pre rôzne molekuly a skupiny molekúl, ktoré zohrávajú zásadnú úlohu vo funkcii enzýmov. Vždy ide o nebielkovinové látky.