鐵：缺鐵性貧血不一定缺鐵？ 影響鐵穩態的飲食和微量營養

鐵是人體必需微量元素之一，構成血紅蛋白、肌紅蛋白和參與體內氧的運送和細胞組織的呼吸過程。缺鐵會導致缺鐵性貧血或稱為小細胞性貧血，但出現小細胞性貧血不一定因為攝入的鐵不足，我們這一篇介紹鐵的吸收代謝，人體怎樣維持鐵穩態，因為鐵攝入過量增加健康風險，需要了解除了鐵攝入不足，還有什麼可能干擾人體的鐵平衡導致貧血，除了增加鐵攝入之外，有什麼營養素和飲食可以改善缺鐵性貧血。

全球有三分一人口缺鐵，美國等國家在穀物等食物中強化了鐵，致力降低缺鐵風險。 ［1］ 缺鐵分三個階段，人體有鐵的儲存和調節機制，前期缺鐵症狀並不明顯，一般表現為血清鐵蛋白降低。 缺鐵第二階段是壞血病生成缺鐵期，此時已經影響到血紅蛋白合成，鐵依賴酶活性降低，雖然貧血還沒有出現，但可能出現食慾低下，煩躁和對周圍不感興趣，冷漠等類似抑鬱症病徵，也會影響肌肉對能量的獲取，降低身體的耐力和運動能力，也會導致抗感染能力降低。第三階段是缺鐵性貧血，病徵包括乏力、頭暈、心悸，工作能力下降等。［2］

鐵的吸收代謝和鐵穩態

人體的鐵主要以血紅素的形式存在，每天我們吸收和排出的鐵大概在2mg左右，接近平衡狀態。 膳食來源的鐵包括“非血紅素鐵”和“血紅素鐵”（heme）。 全穀物、豆類和蔬菜含鐵比肉類還要多，但生物利用率卻較低。素食來源的鐵主要為非血紅素鐵，大部分為氧化狀態的三價鐵（Fe3+），需要還原為亞鐵（Fe2+）後才容易被腸道吸收，在酸性環境下鐵離子以亞鐵的形式存在較多，在酸性較弱或鹼性環境，鐵離子則以三價鐵存在較多，所以胃酸和酸性食物可以增加鐵的生物利用率，胃酸不足或使用抑酸藥物會導致鐵吸收障礙，而維生素C作為抗氧化物，也可以還原氧化的三價鐵為亞鐵，同樣增加鐵的吸收。植酸、草酸是負極的，還有單寧、白藜蘆醇和綠茶等多酚類物質，都阻礙鐵離子的形成和吸收，降低了素食中鐵的生物利用率。動物來源的血紅素鐵則不需要上述鐵離子的還原過程，可以直接被腸道細胞吸收，所以生物利用率更高。［3］

無論何種形式的鐵，大部分在十二指腸中吸收，但從飲食中攝入的鐵一般只有15%在這裡被吸收，85%的鐵會到達大腸，視乎大腸的腸道環境和菌群平衡，大腸吸收鐵的效率只有十二指腸的14%。 但當人體缺鐵，膳食中的鐵的吸收率可達35%，相反當鐵過量，食物中的鐵只有5%被吸收。［3］

鐵過量會導致氧化應激和其他健康風險，人體不能有效排出吸收過量的鐵，所以只能透過控制鐵不過量吸收，維持身體的鐵穩態。人體對鐵的吸收是一個非常迂迴的過程，我們這裡做個比喻。我們可以理解腸道好比大城市，膳食中的鐵好比國外訪客，先到達腸道再找交通工具到達身體不同的目的地，鐵到了腸道後，需要多次轉車才能到達目的地，過程中有不同的調節機制，有時是原地“封控”，有時調整轉運車的班次， 或簡單粗暴目的地就拒絕接收等不同的方法控制我們體內鐵的吸收量。膳食中的鐵，無論是血紅素鐵還是無機鐵的非血紅素鐵，都需要先在腸道細胞中落腳，在這裡被吸收的鐵會被“腸上皮細胞”分泌的“鐵蛋白”（ferritin）給封控隔離在腸道黏膜層，這個封控過程稱為“粘膜阻滯”（mucosal block），當鐵過量時，鐵蛋白的分泌會增加，被封控的鐵也會增加，這些被封控在鐵蛋白的鐵會隨著細胞死亡跟糞便排出體外，所以黏膜阻滯是人體調節鐵吸收的一道防線。 只有成功乘上擺渡車“膜鐵轉運蛋白”（ferroportin），才可以從腸道細胞的鐵蛋白釋放出來，然後還要轉車乘上另一種轉移蛋白“運鐵蛋白”（tranferrin）才可以進入血液迴圈系統。 此時在血管高速公路上的運鐵蛋白把鐵送到不同的目的地，細胞表面有運鐵蛋白的受體，當受體跟運鐵蛋白結合，細胞會內吞這些運鐵蛋白，在細胞內被分離的鐵離子會被利用或儲存在肝臟、骨髓或脾臟等。當細胞不缺鐵，它們表達的運鐵蛋白受體就會減少，這就是目的地拒絕接收鐵，另一種人體調節鐵穩態的手段。還有一種調節手段是減少轉運鐵的擺渡車班次，當細胞儲存的鐵已經足夠，肝臟會分泌一種多肽“鐵調素”（hepcidin），當鐵調素跟膜鐵轉運蛋白結合後，膜鐵轉運蛋白這個擺渡車就無法從腸道中轉運鐵，從而減少了鐵的吸收和利用。［3］

上述迂迴的吸收，儲存和轉運鐵的過程需要不同的輔助因子，例如當鐵從鐵蛋白轉乘膜鐵轉運蛋白時，需要透過銅依賴酶，例如銅藍蛋白和亞鐵氧化酶等，先從亞鐵氧化為三價鐵，才可以上車轉運，所以當你飲食中不缺鐵但缺銅，鐵無法轉運，同樣會出現缺鐵性貧血等病徵。

當飲食中過多的鐵，特別是血紅素鐵，又或者錯誤以為自己膳食來源缺鐵而使用了鐵補充劑，此時過多的鐵會增加身體的氧化應激，產生自由基，對DNA，蛋白質和脂肪都造成氧化破壞，加速衰老和增加慢性病風險。 腸道菌群影響腸壁細胞，包括小腸和大腸對鐵的吸收和代謝，無菌小鼠在腸道中吸收鐵的能力極低，動物實驗也發現抗生素的使用嚴重減少鐵的吸收，［4］ 飲食中過多的鐵不但容易造成氧化應激和炎症，還會導致腸道菌群失衡，代謝鐵的細菌有大量有害菌，包括艱難梭菌和大腸桿菌，沙門氏菌等，而使用鐵補充劑已經證明會增加沙門氏菌感染，嬰兒進食強化鐵的奶和餅乾，減少雙歧桿菌和乳桿菌等益生菌，增加腸道炎症標誌物。血紅素鐵高的飲食減少腸道菌群的多樣性，對健康弊大於利。［5］ 流行病學研究發現，13%的老人都是鐵過量，增加老年人各種健康的風險。［6］ 所以我們在日常飲食中不是鐵越多越好，適量是關鍵。

動物實驗也發現抗生素的使用嚴重減少鐵的吸收。 2016年的一項動物實驗，發現無菌小鼠的腸道上皮細胞比普通小鼠多8-10倍吸收鐵的載體，可謂十分“飢餓”，但儲存鐵的鐵蛋白卻極少，導致這些小鼠仍然缺鐵。相反，當無菌小鼠腸道被細菌定殖後，這些小鼠就不再缺鐵了。這個實驗證實腸道菌群影響宿主的鐵穩態，腸道菌群失衡可以導致缺鐵。［4］

跟貧血有關的微量營養

缺鐵補鐵這個邏輯好像沒有問題，但如果缺鐵不是因為攝入鐵不足，而是因為在人體鐵吸收代謝過程出問題，那補充鐵就事倍功半，甚至沒有幫助，反而導致鐵過量。

貧血不一定補鐵就能解決，我們先排除因為自免疫系統問題導致內因子無法吸收B12導致的惡性貧血，也排除因為葉酸或B12攝入不足導致的巨幼細胞性貧血，也排除了因為遺傳有關的地中海貧血等，單看跟鐵相關的“小細胞性貧血”或“鐵粒幼紅細胞性貧血”，也有多種鐵以外的微量營養參與其中。

維生素A不僅促進鐵吸收，還對鐵有調節作用，包括刺激造血母細胞和動員鐵進入紅細胞系。缺乏維生素A可以導致貧血，［7］ 2019年的薈萃分析，［8］ 納入了21個臨床研究，發現補充維生素A可以降低貧血風險26%，對缺乏維生素A的貧血患者，補充維生素A可提升鐵蛋白和血紅蛋白，改善貧血。

維生素B2影響鐵吸收，也影響鐵轉運。［9］ 江蘇省疾控中心發表的研究，［10］發現維生素B2不足增加貧血風險。 青島大學的臨床研究發現，［11］ 在農村有48%的懷孕婦女出現貧血，當中大部分都缺鐵，但單純補充鐵和葉酸改善貧血效果一般，同時補充維生素A和B2在改善有關貧血的作用則更為有效。

維生素B6也參與造血，參與琥珀酸醯輔酶A（succinyl CoA）和甘氨酸合成紅血素的過程，維生素B6缺乏不但導致巨幼細胞貧血，臨床研究發現，補充維生素B6，可以改善鐵粒幼紅細胞性貧血。［12］ 也有前瞻性研究發現，對補鐵沒有反應的小細胞性貧血的懷孕患者同時也可能缺乏B6， 而補充B6可以改善這些患者的貧血。［13］

銅參與鐵的代謝和紅細胞生成，銅藍蛋白和亞鐵氧化酶可以氧化鐵離子，使得鐵離子結合到運體蛋白進入血液迴圈系統，運輸到紅細胞生成點，促進血紅蛋白的形成。當銅缺乏時，可導致異常紅細胞，也可以引致貧血。［14］

飲食因素

研究發現飲食中來自肉類的血紅素鐵越多，身體的氧化應激就越嚴重，相反飲食中的非血紅素鐵攝入多（蔬菜和全穀物），對身體氧化應激有保護作用，反映鐵水平的血清運鐵蛋白越多，氧化應激也越是嚴重。［15］

2020年一項動物實驗，［16］ 小鼠吃了4周高脂肪食物後開始出現胰島素抵抗，體重增加，胰島素抵抗加劇白色脂肪組織增加，這些白色脂肪組織越多，肝臟的鐵就越少，在第16周開始，小鼠的鐵穩態開始失衡，出現了缺鐵。這個實驗證明了不當飲食可以導致胰島素抵抗，脂肪組織增加，缺鐵之後就會出現。

肉類特別是紅肉含的血紅素鐵的吸收和生物利用率更好，但健康飲食組合對鐵的吸收可能更有幫助。2009年的一項交叉臨床試驗，［17］比較了20名青少年平日的西式飲食和含有豐富魚類和蔬果的地中海飲食，究竟哪種飲食有利鐵吸收和儲存。兩組飲食的鐵含量是一樣的，但7天的試驗期後，分析這些孩子的血液和糞便，發現在健康的地中海飲食下（減少紅肉，增加魚類、全穀物、蔬菜、水果），無論吸收和儲存鐵都是更多的，地中海飲食吸收和儲存鐵都是西式飲食的2倍！ 儘管這些孩子日常飲食每天吃肉，而且大量紅肉，平均每天攝入15。4mg，但他們在這些西式飲食下，吸收和儲存的鐵分別只有1。38mg和1。30mg，吸收率在8。9%，儲存率（生物利用率）在8。4%。在減少了肉類，增加了魚肉和蔬果的地中海飲食，他們每天攝入的鐵是16。49mg， 吸收了3。25mg（19。7%）儲存了3。19mg（19。3%）。在健康飲食下，就不容易缺鐵。

有機硫可以增加對鐵的吸收，［18］ 含有機硫豐富的洋蔥和大蒜，跟含植酸的穀物和豆類一起進食，可以顯著增加當中鐵的吸收，每10g的穀物只需要0。5g的大蒜和3g的洋蔥，可以增加鐵吸收73%。 青檸汁可以增加穀物和豆類中的鐵吸收86%。［19］

植酸減少鐵的吸收，也透過減少鐵吸收改善慢性病，晚期糖基化終末產物（AGEs）體內的積聚引發糖尿病的各種併發症，AGEs改變蛋白質的結構使得細胞組織失去功能，對於糖尿病患者，血糖過高增加AGEs的產生和積累。三價鐵（Fe3+）是AGEs形成的輔助因子，植酸減少鐵離子的產生。 2018年的一項隨機交叉臨床試驗，［38］ 33名2型糖尿病患者作為研究物件，他們連續3個月補充植酸（380mg x 3 植酸鈣鎂），比較沒有植酸的飲食，受試者的蛋白質糖基化受到抑制，AGEs減少，而且反映受試者中期血糖的HbA1c指標改善，植酸可以作為預防AGEs和糖尿病引發的併發症。［20］

過多的鐵質跟不同神經系統疾病都有關，［21］ 例如帕金森病跟鐵質代謝失衡導致中樞神經鐵過多有關，研究發現植酸可以螯合鐵，對帕金森病有幫助。［22］

總結

缺鐵是普遍的健康問題，但缺鐵不一定因為攝入鐵不足：

1 人體吸收代謝鐵機制迂迴，從鐵吸收、儲存和轉運，到造血過程，都需要不同的輔酶和微量營養參與，當中缺乏任何一種都可能出現缺鐵性貧血病徵，而胃酸不足或使用抑酸藥或抗生素，都會影響鐵吸收，缺鐵不一定因為攝入鐵不足；

2 因為人體沒有有效排出鐵過量的機制，過量的鐵導致身體氧化應激和腸道菌群失衡，增加慢性病風險；

3 肉類含血紅素鐵，生物利用率較高，但流行病學研究發現攝入過多含血紅鐵素的肉類增加氧化應激和慢性病風險，適量為宜；

4 植物來源的鐵，配合食物中的維生素C、酸性食物等可以顯著增加鐵的生物利用率，健康食物組合，儘管不含紅肉，臨床研究證實，比含紅肉的不健康食物組合，可以增加鐵的吸收和利用率；

5 鐵不足和過量，同樣導致身體健康問題，需要在當中尋找平衡

免責宣告：

本文內容僅作為科普知識提供，不能代替醫生的治療診斷和建議。文章內容中涉及醫學的部分均來源於參考文獻。

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