- UA
- EN
Залізо
Джек Норріс, RD
останнє оновлення: червень 2013
Зміст
Порівняння заліза в продуктах тваринного і рослинного походження
Комісія з продовольства і харчування та вегетаріанське харчування
Короткий огляд
Не варто хвилюватися про залізо, якщо у вас немає проблем зі здоров’ям і ваш вегетаріанський або веганський раціон включає різноманітні продукти. Якщо ви думаєте, що у вас низький рівень заліза, то ці поради допоможуть вам підвищити засвоюваність заліза:
Вживайте продукти, багаті вітаміном С під час їжі (джерела, багаті на вітамін С, наведені в Таблиці 2).
Уникайте вживання кави, чорного або зеленого чаю під час їжі.Їжте більше бобових (арахіс, квасоля, сочевиця, горох).
Готуйте їжу, особливо кислотні продукти з високим вмістом води, в чавунних пательнях.
Якщо ви підозрюєте, що у вас залізодефіцитна анемія, проконсультуйтесь у лікаря. Якщо у вас знижений рівень заліза в крові, лікар може рекомендувати вживати м'ясо або приймати добавки заліза. Анемія у вегетаріанців зазвичай лікується збільшенням дози залізовмісних добавок, а не за допомогою вживання більшої кількості м'яса. Також вегетаріанцям, яким поставили діагноз анемії, зовсім необов'язково починати вживати м'ясо, достатньо додати біологічно активні добавки із залізом і вітаміном C до свого раціону. Якщо лікар наполягає на тому, щоб ви почали їсти м'ясо, то ви можете показати йому цю статтю.
Важливо, щоб кожен веган підтримував прийнятний рівень заліза, адже нестача заліза може призводити до абсорбції занадто великої кількості марганцю. На щастя, вітамін C збільшує абсорбцію заліза і не збільшує абсорбцію марганцю.
Функції заліза
Важливі функції заліза:
Енергоутворення
Більшість заліза в організмі бере участь в енергоутворенні. Найбільша частина заліза міститься в гемоглобіні еритроцитів, необхідному для перенесення кисню по тілу. Залізо також є частиною міоглобіну, що насичує м'язи киснем. Залізо бере участь в системі перенесення електронів і є важливою частиною ферментів, що виробляють енергію, НАДН-дегідрогенази.
Імунітет
Залізо має прооксидантні властивості, які використовує імунна система для знищення бактерій.
Необхідне для синтезу ДНК
Дефіцит заліза
У населення США дефіцит заліза є більш поширеним, ніж дефіцит будь-яких інших поживних речовин. Існують три стадії дефіциту заліза:
1.Виснаження запасів заліза (прелатентний дефіцит заліза)
Виснаження запасів заліза зазвичай виявляють показником рівня феритину (білкового комплексу, що виконує роль основного внутрішньоклітинного депо заліза) в крові. Вважається, що виснаження запасів заліза в організмі настає при рівні феритина в крові нижче 18 нг/мл.
Якщо показник сироватки феритину опускається нижче 12 нг/мл, запаси заліза виснажуються повністю.
Залізо транспортується по організму за допомогою білку – трансферину. Підвищена загальна залізозв’язувальна здатність сироватки показує кількість відкритих місць для заліза на молекулах трансферину і також може використовуватися для діагностики виснаження запасів заліза.
Слід враховувати, що рівень феритину може бути підвищений, незважаючи на дефіцит заліза, в разі запалення, інфекції, хвороби печінки, набору ваги, значного споживання алкоголю і підвищеного рівня глюкози в плазмі.
2.Латентний дефіцит заліза
Латентний дефіцит заліза виникає, коли починає порушуватися процес утворення еритроцитів (червоних кров'яних тілець), але не в такій мірі, щоб можна було діагностувати анемію. На такий дефіцит вказує низький % насичення трансферину в крові, підвищення протопорфірину в еритроцитах і/або збільшення концентрації розчинних рецепторів трансферину в крові.
Два дослідження зі Швейцарії показали, що препарати заліза дозволяють зменшити симптоми втоми у жінок в пременопаузі [18] [53], у яких рівень гемоглобіну був вище 120 г/л (і, отже, їм не був поставлений діагноз анемії). Останнє, подвійне сліпе рандомізоване контрольоване дослідження, проведене в 2012 році [53], показало, що споживання 80 мг сульфату заліза (препарат заліза) в день протягом 12 тижнів збільшило рівень гемоглобіну у жінок, які мали середній рівень феритину 22,5 мкг/л в крові. Таке збільшення гемоглобіну було пов'язано зі зниженням симптомів втоми на 50% (в порівнянні тільки з 19% в групі плацебо). Покращення в рівні гемоглобіну були помічені після 6 тижнів.
Когнітивні функції у дівчат-підлітків [19] також були поліпшені за допомогою застосування препаратів заліза при ранній функціональній недостатності.
3.Залізодефіцитна анемія
Центри з контролю за захворюваннями визначають залізодефіцитну анемію як дефіцит заліза з низьким рівнем гемоглобіну, як правило, нижче 120 г/л. Він характеризується невеликим об'ємом еритроцитів через нестачу гемоглобіну. Низькі значення концентрації гемоглобіну в крові, еритроцитів, гематокриту (відсоток обсягу еритроцитів в крові), низький середній обсяг еритроцитів (розмір середнього еритроциту) та концентрації гемоглобіну в еритроцитах – всі ці показники можуть свідчити про залізодефіцитну анемію.
Дефіцит заліза не є єдиною причиною анемії, тому необхідно виміряти ряд показників рівню заліза, щоб упевнитися, що саме дефіцит заліза викликав анемію. Існують десятки видів анемії (зокрема анемія, викликана низьким рівнем вітаміну В12), але в цій статті під “анемією” мається на увазі залізодефіцитна анемія.
Симптоми дефіциту заліза та анемії
Більшість ознак дефіциту заліза пов'язана з нестачею кисню в тканинах: стомлення, прискорене серцебиття, задишка при фізичних навантаженнях і збільшення вироблення молочної кислоти. Симптоми залізодефіцитної анемії включають бліду шкіру, ламкі нігті, койлоніхію (нігті стають тонкими і набувають форму ложки), слабкість, втрату апетиту, апатію, втрату волосся, ослаблений імунітет, ангулярний стоматит (роздратування і розтріскування на куточках губ), глосит (запалення язика), хронічний гастрит, перекручення смаку, недостатню регуляцію температури тіла і запізнення психомоторного розвиток у дітей.
Дефіцит заліза і марганець
Для веганів важливо не допускати дефіциту заліза, адже він може призвести до збільшення накопичення марганцю в мозку. При дефіциті заліза марганець вбирається замість заліза, а вегани отримують велику кількість марганцю з їжею. Гарна новина полягає в тому, що фітати зменшують абсорбцію як заліза, так і марганцюу, тоді як вітамін C збільшує тільки абсорбцію заліза.
Більше інформації можна знайти в статті про марганець.
Порівняння заліза в продуктах тваринного і рослинного походження
Залізо міститься у великій кількості в рослинних продуктах, особливо в бобових і зернових. Насправді вегани вживають стільки ж або навіть більше заліза, ніж невегетаріанці. Вміст заліза в деяких рослинних продуктах показано на Таблиці 1.
У м'ясі 40% заліза входить в структуру гема (від гемоглобіну або міоглобіну) [54], який легко засвоюється організмом. У порції яловичини міститься близько 3 мг гемового заліза, у порції курки і свинини – близько 1-2 мг, порції риби – 1 мг [20]. Залишкова частина заліза в м'ясі і все залізо в рослинних продуктах є негемовим залізом [3]. Негемове залізо має бути звільнене від компонентів їжі за допомогою соляної кислоти і шлункового травного ферменту пепсину [3]. Також необхідно, щоб негемове залізо було перенесене із шлунково-кишкового тракту в кров за допомогою білка – трансферину.
Засвоюваність заліза з рослинних продуктів
Резюме: фітати, поліфеноли і добавки кальцію перешкоджають всмоктуванню негемового заліза. Вітамін C і лізин збільшують всмоктування негемового заліза.
Фітати, що містяться в зернових і крупах, можуть перешкоджати всмоктуванню негемового заліза з рослинних продуктів. Добавки кальцію також перешкоджають всмоктуванню заліза, якщо їх приймати разом з їжею.
Поліфеноли, які включають танінову кислоту, можуть перешкоджати всмоктуванню негемового заліза. Багатими продуктами по вмісту поліфенолів вважаються кава, какао, чорні і зелені чаї, багато видів трав’яних чаїв. Тому краще уникати вживання вищеперелічених продуктів, якщо ви бажаєте покращити засвоєння заліза зі споживаної їжі [14]. В одному дослідженні, що проходило протягом чотирьох тижнів, було виявлено, що споживання зеленого і чорного чаю знизило рівень заліза передусім у людей з рівнем феритину в крові менше 20 мкг/л [15].
Вітамін С є потужним підсилювачем засвоєння заліза з рослинних продуктів і може перешкоджати інгібіторам, що містяться в рослинних продуктах і заважають засвоєнню. В одному дослідженні показано, що різні дози фітатів знижують всмоктування заліза на 10-50%. Але додавання 50 мг вітаміну С протидіє фітатам, а додавання 150 мг вітаміну С збільшує всмоктування заліза майже на 30%. Аналогічно,за наявності великої дози таніновоїї кислоти 100 мг вітаміну С підвищують всмоктування заліза від 2 до 8% [13].
Важливо відзначити, що при оцінці досліджень по всмоктуванню заліза рівень феритину в крові був основним фактором, що визначав всмоктування негемового заліза. Рівень феритину в крові обернено пропорційний його всмоктуванню [47].
В іншому дослідженні (в Індії) брали участь діти-вегетаріанці з анемією і низьким споживанням вітаміну С, їм давали 100 мг вітаміну С на обід і вечерю протягом 60 днів. Дослідники побачили значне поліпшення в їхньому стані, більшість дітей повністю вилікувалася [2].
Дослідники давали індійським вегетаріанцям 500 мг вітаміну С два рази на день після їжі для підвищення гемоглобіну і рівня феритину в крові. Вони дійшли висновку, що вітамін C був більш ефективним для підвищення рівня заліза, ніж препарати заліза [12].
Приготування продуктів в чавунних пательнях може збільшити надходження заліза в організм. Дослідження, проведене в Бразилії в 2007 році, показало, що приготування томатного соусу в чавунній пательні збільшило кількість заліза в соусі, а також підвищило рівень заліза у підлітків і у молодих оволактовегетаріанців [9]. Автори визнали, що для такої мети страва повинна бути кислою і на водній основі, така як томатний соус.
Амінокислота L-лізин грає важливу роль в абсорбції заліза і цинку. Серед продуктів рослинного походження L-лізин міститься у великих кількостях в основному в бобових (арахіс, квасоля, сочевиця, горох) і кіноа. У веганів, які не споживають багато бобових, може виявитися нестача лізину. В деяких жінок прийом препаратів заліза не призводить до збільшення запасів заліза. В одному дослідженні жінкам давали амінокислоту L-лізин (1,5-2 г/добу протягом 6 місяців) разом з препаратами заліза, що призвело до збільшення запасів заліза [46].
Рівень заліза у вегетаріанців
Резюме: У чоловіків, хлопців і жінок в постменопаузному періоді на вегетаріанському харчуванні не було виявлено значних проблем з дефіцитом заліза. Як і для більшої частини населення, дефіцит заліза, а іноді й анемія – не рідкісне явище у жінок в пременопаузі і дівчат-підлітків на вегетаріанському харчуванні. Є непідтверджене припущення, що деякі жінки, що стали вегетаріанцями в пременопаузі, можуть розвинути дефіцит заліза, і їм рекомендується звернути увагу на зазначені вище поради щодо збільшення всмоктування заліза.
У позиції Американської асоціації дієтологів щодо вегетаріанського харчування зазначено: "Розповсюдженість залізодефіцитної анемії серед вегетаріанців аналогічна розповсюдженості серед невегатаріанців. Незважаючи на те, що у дорослих вегетаріанців менші запаси заліза, ніж у невегетаріанців, їхній рівень феритину зазвичай в нормі" [8]. Це твердження засноване на дослідженнях методом поперечних зрізів, але, наскільки мені відомо, рівень заліза вегетаріанців і веганів (з самовизначенням режиму харчування як “вегетаріанський” чи “веганський”) ніколи не спостерігався протягом тривалого часу.
Дослідження методом поперечних зрізів показують, що середнє споживання заліза чоловіками-вегетаріанцями (зокрема оволактовегетаріанцями і веганами) склало 14-18 мг/добу з їжі і 23 мг/день, включаючи добавки [21] [22]. Середній рівень феритину в крові у чоловіків-вегетаріанців був в діапазоні від 30 до 75 мкг/л [22] [23] [24]. В одному дослідженні явно зазначено, що в жодного вегана-чоловіка не було дефіциту заліза або анемії [22].
Дослідження методом поперечних зрізів показують, що середнє споживання заліза жінками-вегетаріанками становило від 12 до 15 мг/добу з їжі [21] [25] [26] [27], хоча в одному дослідженні було виміряно 20 мг/добу з їжі [11], а в іншому – 26 мг/добу з їжі і 42 мг/добу – з їжі і добавок [22].
У жінок-вегетаріанок середній рівень феритину в крові становить від 11 до 35 мкг/л [11] [23] [24] [25] [27]. Для білошкірих жінок-вегетаріанок характерний високий рівень дефіциту заліза – приблизно 25-50%, хоча тенденція до дефіциту у невегетаріанців коливається від 20-60% в тих же дослідженнях [11] [22] [25] [26]. Можна припустити, що жінки, у яких є проблеми, пов’язані з дефіцитом заліза, найімовірніше, охочіше брали участь в дослідженнях дефіциту заліза.
Жінки-веганки старше 50 років мають рівень дефіциту лише 12% [11]. Серед досліджень з вимірювання гемоглобіну в двох дослідженнях не було виявлено жінок-вегетаріанок з анемією [26] [27], в третьому – виявлено в 2 з 15 [22], в четвертому – виявлено в 3 з 75 [11].
В одному дослідженні брали участь індіанки-оволактовегетаріанки, які проживають у Великій Британії. 15 з 19 мали дефіцит заліза, а у двох була анемія [26].
Було проведено одне проспективне дослідження про рівень заліза при вегетаріанській дієті [28], в якому учасники віком від 59 до 78 років були розділені на дві групи: одна група з оволактовегетаріанською дієтою, друга – на невегетаріанській дієті. Дослідження тривало 12 тижнів, протягом цього часу учасники також відвідували силові тренування. Після 12 тижнів феритин в крові у вегетаріанської групи знизився з 95 до 72 мкг/л, тоді як рівень феритину у невегетаріанців залишився на такому ж рівні. Інші показники заліза залишилися незмінними, включаючи рівень гемоглобіну у вегетаріанців.
У дослідженні з Польщі 2013 року було проаналізовано споживання заліза і рівень заліза у дітей-вегетаріанців [17]. У дослідженні брали участь 22 дітей-вегетаріанців (5 вживали рибу, жоден з них не був веганом) і 18 дітей-невегетаріанців віком від 2 до 18 років. Серед дівчат-вегетаріанок з менструацією 2 з 5 мали залізодефіцитну анемію, тоді як жодна з чотирьох дівчат-невегетаріанок не мала залізодефіцитної анемії. Дослідники відзначили, що анемія була пов'язана не з порушенням менструального циклу і що ці дівчата намагалися схуднути "протягом тривалого часу". З вегетаріанців вісім (36%) мали дефіцит заліза в порівнянні з тільки двома (11%) з групи невегетаріанців.
Ви можете більше дізнатися про це дослідження в статті Дефіцит заліза у польських дітей-вегетаріанців. [[blog]]
Я зустрічав багато жінок, що в минулому були вегетаріанками, (і кількох чоловіків), які заявляли, що після переходу на вегетаріанське харчування у них розвинулася анемія. У більшості випадків анемія не була діагностована лікарем, вони припускали її наявність через симптом втоми. Я знаю одну жінку, в якої з'явився дефіцит заліза, підтверджений лабораторним аналізом, після її переходу на вегетаріанство. Вона вилікувала дефіцит, збільшивши споживання бобових і вітаміну C.
Комісія з продовольства і харчування США та вегетаріанська дієта
Комісія з продовольства і харчування інституту медицини США (FNB) встановлює рекомендовані норми споживання (РНС) поживних речовин. Комісія припускає, що залізо у вегетаріанському харчуванні засвоюється в розмірі 10% в порівнянні з 18% на невегетаріанському, а для веганського може бути близько 5%. Комісія не встановила окрему норму для вегетаріанців і веганів, але повідомила, що "потреба в залізі – в 1,8 рази вище для вегетаріанців [5]."
Комісія встановила свої рекомендації, ґрунтуючись на результатах двох клінічних досліджень:
Хант і Рохед [44] провели дослідження методом поперечних зрізів, в якому учасники перебували на оволактовегетаріанському і невегетаріанському харчуванні протягом 8 тижнів. Засвоєння заліза на оволактовегетаріанському харчуванні склало 1,1% в порівнянні з 3,8% на невегетаріанському.
Кук та ін. [45] розділили людей без анемії на 3 групи: тих, у кого нормальний раціон; тих, чий раціон містить підсилювачі засвоєння заліза; і тих, чий раціон містить інгібітори засвоєння заліза. Протягом двох тижнів показник засвоєння негемового заліза з їжі становив 7,2%, 13,5% і 2,5%, тоді як засвоєння на наступних двох тижнях склало 7,4%, 8,0% і 3,4%. Автори заявили, що всмоктування заліза з їжі може варіюватися в межах 20-кратного розміру з однієї і тієї ж їжі в залежності від підсилювачів та інгібіторів, але великі демографічні дослідження не виявили чіткого взаємозв'язку між рівнем заліза і впливом цих факторів у щоденному споживанні.
Ці дослідження не враховували особливість організму адаптувати рівень засвоєння заліза протягом тривалого періоду часу (наприклад, року чи більше) або за допомогою підсилювачів засвоєння заліза, особливо вітаміну C, у вегетаріанському раціоніі.
До тих пір, поки не будуть проведені проспективні дослідження рівня заліза у вегетаріанців протягом років, неможливо точно сказати, як вегетаріанська дієта може вплинути на рівень заліза і чи збільшує вона ймовірність дефіциту заліза або анемії.
Спортсмени
Дефіцит заліза з анемією або без неї може знизити функції м'язів і обмежити працездатність. Покращення за допомогою препаратів заліза спостерігалися в спортсменів з дефіцитом заліза, але не з анемією [42] [43].
Середня потреба в залізі може бути вище на 30-70% для тих, хто регулярно й інтенсивно займається фізичними вправами, особливо вправами на витривалість, наприклад, бігом. Це пов'язано з підвищеною втратою крові в шлунково-кишковому тракті після бігу і руйнуванням еритроцитів під час бігу [1]. Це не обов'язково означає, що норма споживання для бігунів повинна бути на 30-70% вище, тому що рекомендована норма споживання є показником вище середньої потреби заліза.
Згідно з даними Американського коледжу спортивної медицини: "Спортсмени-вегетаріанці і регулярні донори крові повинні отримувати заліза більше, ніж рекомендована норма споживання", і "спортсмени, особливо жінки-бігунки на довгі дистанції, підлітки і вегетаріанці повинні періодично перевіряти і контролювати рівень заліза". Вони додають, що це особливо важливо для підлітків і вагітних жінок [42].
Причини, що можуть викликати або посилити дефіцит заліза
Будь-які захворювання або лікарські препарати, які призводять до кровотеч, зокрема внутрішніх, або до хвороб шлунково-кишкового тракту, можуть потенційно погіршити або викликати дефіцит заліза. Якщо у вас є важковиліковний дефіцит заліза, ваш лікар повинен розглянути певні розлади і лікарські препарати перед тим, як дійти висновку, що причиною є низький рівень споживання заліза або низький рівень засвоєння заліза з рослинних джерел.
Далі наведені деякі з розладів, які варто розглянути::
Целіакія
Целіакія може бути причиною деяких непояснених випадків залізодефіцитної анемії [10]. Целіакія – це захворювання, при якому глютен (з пшениці, ячменю та жита) викликає аутоімунну реакцію проти клітин кишківника. У багатьох випадках це захворювання проявляється в діареї, блювоті й інших розладах. Однак в інших випадках хворі целіакією не мають симптомів. У США целіакія зустрічається у 1 з 133 людей [10].
Інгібітори протонної помпи
Інгібітори протонної помпи (ІПП) широко застосовуються для лікування шлунково-кишкових захворювань. Дослідження показали, що їх застосування може призвести до залізодефіцитної анемії [16]. Якщо ви приймаєте ІПП і виявили у себе анемію, обов'язково поговоріть із лікарем про можливий зв'язок.
Допустима верхня межа споживання
У таблиці 3 вказано верхню допустиму межу споживання для заліза. Для дорослих вона становить 45 мг.
Існують побоювання, що високе споживання заліза може сприяти розвитку хронічних хвороб. У 2001 році Комісія з продовольства і харчування США оновила рекомендовану норму споживання; на той момент не було достатньо інформації, щоб розрахувати допустиму верхню межу споживання, засновану на вищевказаному побоюванні, тому верхня межа враховує тільки вплив високого споживання заліза на шлунково-кишкові розлади.
Допустима верхня межа споживання не спрямована на людей зі спадковим гемохроматозом, хронічним алкоголізмом, алкогольним цирозом або вродженими порушеннями метаболізму заліза. Також допустима верхня межаа не призначена для людей, які лікують дефіцит заліза під пильним медичним наглядом.
Залізодефіцитну анемію, як правило, лікують прийомом від 100 до 200 мг/добу протягом 4-6 місяців. Такі високі дози можуть викликати нудоту, пронос, запор, і лікування повинно проводиться тільки під наглядом фахівця. Прийом добавок з їжею може полегшити ці прояви.
Передозування заліза
Передозування заліза є частою причиною отруєння і смерті дітей. Симптоми гострого отруєння проявляється при споживанні заліза 20-60 мг/кг маси тіла, смерть відбувається приблизно при 200-250 мг/кг. Передозування заліза є надзвичайною ситуацією, тому що токсичність визначається кількістю засвоєного заліза, яка збільшується з плином часу. Симптоми можуть тимчасово слабшати, але потім повернутися через 12-48 годин після прийому.
Залізо і хронічні захворювання
Гемохроматоз – це генетичне захворювання, при якому в організмі людини засвоюється занадто багато заліза, що призводить до дуже високого рівня феритину в крові. Люди з гемохроматозом можуть страждати від серцевої недостатності, захворювань печінки та інших проблем. Цей факт викликав стурбованість, що високі запаси заліза у людей без гемохроматозу також можуть викликати довгострокові пошкодження, і в деяких ранніх дослідженнях виявили, що високі рівні феритину в крові були пов'язані із серцевою хворобою. У зв'язку з тим, що у вегетаріанців зазвичай нижчі рівні феритину в крові, було висловлено думку, що у вегетаріанців, можливо, нижча ймовірність виникнення хронічних захворювань.
Було проведено чимало досліджень про взаємозв'язок між споживанням заліза, запасами заліза і хронічними захворюваннями (у випадках відсутності гемохроматозу). Короткий виклад:
Великі запаси заліза і підвищене споживання гемового заліза пов'язане з вищим ризиком діабету 2 типу;
Споживання гемового заліза пов'язане з раком товстої кишки, тоді як негемове залізо не пов'язане;
Добавки заліза в дозі менше 20 мг/добу не пов'язані з раком товстої кишки (досліджували у жінок);
Високий рівень феритину в сироватці не пов'язаний із серцево-судинними захворюваннями або підвищеною смертністю;
Встановлено, що насичення трансферином пов'язане зі смертністю на різних рівнях, хоча поки не ясно, як саме це відбувається.
Нижче більш докладна інформація про те, як вчені дійшли цих висновків.
Гемохроматоз
Менше 1% людей північноєвропейського походження є гомозиготними по гену гемохроматозу і мають аномально високе засвоєння заліза, що може викликати проблеми, особливо в чоловіків віком від 40 до 60 років. За відсутності лікування гемохроматоз може призводити до цирозу печінки, раку печінки, серцевої недостатності та інших проблем. Основні симптоми: біль у суглобах, втома, біль у животі і сильна слабкість. Про такі симптоми необхідно повідомляти лікаря.
Гемохроматоз може призвести до рівня феритину в крові більше 300 нг/мл у чоловіків, 200-300 нг/мл у жінок в постменопаузі і вище 200 нг/мл в пременопаузі [52].
Діабет 2 типу
Є дані про те, що бета-клітини підшлункової залози, які виробляють інсулін, особливо чутливі до окислення заліза через слабкий антиоксидантний захисний механізм. У метааналізі проспективних досліджень за 2012 рік було встановлено, що вищі запаси заліза (6 досліджень) і вищі рівні споживання гемового заліза (5 досліджень) тісно пов'язані з вищим ризиком розвитку діабету 2 типу [49]. Вищі рівні споживання негемового заліза не були пов'язані з цим ризиком.
У дослідженні методом поперечних зрізів в США були виявлені нижчі рівні феритину в оволактовегетаріанців (35 мкг/л), ніж у м'ясоїдів (72 мкг/л). Вегетаріанці також показали вищу чутливість до інсуліну. Після флеботомії у 6 чоловіків-м'ясоїдів, проведеної з метою зменшення рівня феритину, чутливість до інсуліну збільшилася. Автори припустили, що нижчі рівні феритину можуть бути поясненням більшої чутливості до інсуліну [48].
Цілком можливо, що зниження ризику діабету 2 типу у вегетаріанців (див. статтю Діабет 2 типу та веганське харчування), який був визначений незалежно від індексу маси тіла, може бути частково пояснено низьким запасом заліза.
Рак товстої кишки
Багато досліджень вивчали взаємозв'язок між запасами заліза, споживанням заліза і раком товстої кишки, результати були неоднозначними [31] [32] [33] [34]. В одному дослідженні показано, що високе споживання заліза було пов'язано з раком товстої кишки, але тільки в поєднанні з високим споживанням жирів [32].
Дослідження медсестер (Nurses Health Study) і Тривале дослідження працівників сфери охорони здоров’я (Health Professionals Follow-up Study) не виявили жодного зв'язку між споживанням заліза з їжі або з добавок і ймовірністю виникнення раку товстої кишки. Найвищими квінтилями споживання заліза для чоловіків і жінок були відповідно > 24,6 і> 22,7 мг/добу з медіаною додаткового отримання заліза 10 і 15 мг/добу [35].
У Дослідженні здоров'я жінок в штаті Айова (Iowa Women’s Health Study) проаналізовано рівні споживання добавок заліза, здатних до ферментації речовин (клітковина плюс резистентний крохмаль) і ризик раку товстої кишки. Дослідники припустили, що кисле середовище, створене здатними до ферментації речовинами в товстій кишці, може взаємодіяти з препаратами заліза і, можливо, збільшує ризик раку товстої кишки. Жінки, що приймали добавки заліза ≥ 50 мг/добу, мали значно більший ризик дистального (але не проксимального) раку товстої кишки, якщо вони також мали показник здатних до ферментації речовин вище середнього (26 г/добу). Не було виявлено збільшення ризику раку товстої кишки при споживанні препаратів заліза в дозуванні 1-19 мг/добу [36].
На відміну від загального заліза або негемового заліза, споживання гемового заліза пов'язане з великим ризиком виникнення раку товстої кишки. У метааналізі 5 групових досліджень 2011 року виявили значне і послідовне, але невелике збільшення ризику розвитку раку товстої кишки, пов'язаного з високим споживанням гемового заліза – ризик 1,18 (1,06-1,32) в учасників з найвищим споживанням гемового заліза в порівнянні з найнижчим [50]. Дослідники не вважають, що вони можуть відокремити цей висновок від споживання червоного м'яса, але вважають, що існують достовірні механізми, які дозволяють припустити, що споживання гемового заліза, що міститься в червоному м'ясі, може викликати рак товстої кишки.
Серцево-судинні захворювання
У метааналізі обсерваційних досліджень [29] було встановлено, що рівень феритину 200 мкг/л в крові не пов'язаний з ішемічною хворобою серця в порівнянні з рівнем нижче 200 мкг/л. У пізнішому систематичному огляді визначили, що дані про взаємозв'язок між запасами заліза і серцево-судинними захворюваннями змішані, і в більшості досліджень взаємозв'язок не був знайдений [4].
Порушення не можуть бути викликані високим рівнем запасів заліза, а радше пов'язані з періодичним токсичним впливом, не обов'язково наявним в показнику феритину в крові [4].
Питання не вирішене, і цілком можливо, що рівні феритину вище 200 мкг/л будуть в більшій мірі пов'язані з різними порушеннями. Також може бути, що тканини захищені від окисного пошкодження залізом в процесі зв'язування заліза для зберігання і перенесення білків.
Смертність і споживання заліза
12-річне проспективне дослідження в рамках Національної програми перевірки здоров’я і харчування США (NHANES) II вивчало взаємозв'язок між споживанням заліза, рівнем трансферину і смертністю у людей віком від 30 до 70 років на початку дослідження. Високе споживання заліза призвело до збільшення ризику смертності тільки тоді, коли воно поєднувалося з підвищеним рівнем трансферину. Низьке і високе споживання заліза становило ≤18 мг/добу проти > 18 мг/добу [40].
Смертність і запаси заліза
У проспективному звіті Національної програми перевірки здоров’я і харчування США (Національного дослідження здоров'я і харчування NHANES) II [33] не виявлено жодного відношення до смертності серед білих чоловіків і жінок або чоловіків негроїдної раси при порівнянні рівнів феритину в крові 100-200 мкг/л або > 200 мкг/л з 50-100 мкг/л.
У великій вибірці дорослого населення США без гемохроматозу і без вживання препаратів заліза в рамках NHANES III, рівень феритину в крові і насичення трансферину не були пов'язані зі смертністю [37]. Проте ще в одному аналізі NHANES III досліджувалися дорослі старше 50 років, і результат показав, що більш високе насичення трансферину було пов'язане з меншою загальною смертністю і з меншою смертністю від серцево-судинних захворювань, у чоловіків і жінок в постменопаузі. У чоловіків також спостерігався зворотній зв'язок між насиченням трансферину і смертністю від раку [51]. Висока насиченість трансферину була > 30-35% в порівнянні з <15-18%. Ніякого зв'язку рівня феритину в крові і підвищеної смертності не було знайдено в NHANES III [37] [51].
Використовуючи дані NHANES I, Маіноус та ін. [38] виявили, що насичення трансферину вище 55% пов'язане з 60% ризиком смертності.
Використовуючи дані NHANES II, Уельс та ін. [39] не виявили взаємозв'язку підвищеного рівня ЛПНП (ліпопротеїнів низької щільності) або підвищеного % насиченості трансферину (> 55%) зі смертністю, але поєднання обох факторів було тісно пов'язане зі смертністю.
Використана література
Iron
by Jack Norris, RD
Last updated: June 2013
Contents
Summary
You do not need to worry about iron if you are otherwise healthy and eat a varied vegetarian or vegan diet. If you think your iron stores might be low, you can increase iron absorption by:
Adding a source of vitamin C at meals (see Table 2 of good vitamin C sources below).
Avoiding tea and coffee at meals.
Increasing legume (peanuts, beans, lentils, peas) intake.
Cooking foods (especially water based acidic foods like tomato sauce) in cast iron skillets.
If your concerns persist, you should have a doctor measure your iron status. If your iron stores are too low, your doctor might suggest eating meat or taking an iron supplement. Anemia in meat-eaters is normally treated with large doses of supplemental iron, not with eating more meat. Similarly, vegetarians with anemia do not need to start eating meat but can also be treated with supplemental iron and vitamin C. If your doctor insists that you eat meat, you might want to show him or her this article.
It is important for any vegan with iron deficiency to correct it because during iron deficiency, the body has a tendency to absorb too much manganese. Luckily, vitamin C increases iron absorption but does not increase manganese absorption.
Functions of Iron
The major functions of iron are:
Energy Production
The majority of iron in the body is involved in energy production. The largest fraction is found in the hemoglobin of red blood cells and is necessary for oxygen transport throughout the body. Iron also serves as part of myoglobin for oxygen supply to muscles. Iron is involved in the electron transport system and is part of an important energy-producing enzyme, NADH dehydrogenase.
Immunity
Iron has pro-oxidation properties used by the immune system to destroy bacteria.
Required for DNA synthesis
Iron Deficiency
Iron deficiency is the most common nutrient deficiency in the U.S. There are three stages to iron deficiency:
1.Storage Iron Depletion
Storage iron depletion is typically measured by a serum ferritin (the protein on which iron is stored) of less than 18 ng/ml.
When serum ferritin drops below 12 ng/ml, iron stores are completely depleted.
Iron is transferred around the body by the transferrin protein. Elevated total iron binding capacity is a measure of open spots for iron on transferrin molecules and can be used to help diagnose storage iron depletion.
Note that ferritin levels can be raised, even in the presence of iron deficiency, in states of inflammation, infection, liver disease, weight gain, significant alcohol consumption, and elevated plasma glucose.
2.Early Functional Deficiency
Early functional iron deficiency is when red blood cell formation starts to become impaired, but not enough to cause a measurable anemia. This is indicated by low serum transferrin saturation, increased erythrocyte protoporphyrin, and/or increased soluble serum transferrin receptor concentration.
Two studies from Switzerland have shown that iron supplementation can reduce fatigue in premenopausal women [18] [53] whose hemoglobin levels are above 120 g/l (and thus not diagnosed with anemia). The most recent, from 2012 [53], was a double-blinded, randomized controlled trial in which 80 mg of ferrous sulfate (an iron supplement) per day for twelve weeks increased hemoglobin in women who had average serum ferritin levels of 22.5 µg/l. This increase in hemoglobin was matched with a 50% reduction in symptoms of fatigue (compared to only 19% for placebo). Improvements in hemoglobin were seen after 6 weeks.
Cognition in adolescent girls [19] has also been improved by iron supplements in those with early functional deficiency.
3.Iron Deficiency Anemia
The Centers for Disease Control defines iron deficiency anemia as iron deficiency with a low hemoglobin value, typically less than 120 g/l. It is characterized by small red blood cells due to a lack of hemoglobin. Low values for hemoglobin concentration in blood, red blood cell count, hematocrit (the percentage, by volume, of red blood cells in whole blood), low mean corpuscular volume (the size of the average red blood cell), and erythrocyte hemoglobin concentration are all potentially indicative of iron deficiency anemia.
Because iron deficiency is not the only cause of anemia, multiple measures of iron status should be taken to determine if an anemia is truly from iron deficiency. Although there are dozens of types of anemia (including anemia caused by low vitamin B12 levels), in this article anemia refers to iron deficiency anemia.
Symptoms of Iron Deficiency
Many iron deficiency symptoms are related to tissue oxygen deprivation: fatigue, rapid heart rate, palpitations, rapid breathing on exertion, and increased lactic acid production. Anemia symptoms include pale skin, brittle fingernails, koilonychia (spoon-shaped fingernails where the outer edges are raised), weakness, loss of appetite, apathy, hair loss, impaired immunity, angular stomatitis (irritation and fissuring in the corners of the lips), glossitis (inflammation of the tongue), chronic gastritis, pica, abnormal temperature regulation, and delayed psychomotor development in children.
Iron Deficiency & Manganese
It is important for vegans to resolve iron deficiency because it can increase manganese accumulation in the brain. In iron deficiency, manganese is absorbed instead of iron and vegans have high manganese intakes. The good news is that while phytate decreases both iron and manganese absorption, vitamin C increases only iron absorption.
For references and more information, see the VeganHealth article, Manganese.
Iron in Meat vs. Plants
Iron is prevalent in a wide variety of plant foods, especially beans and grains. In fact, vegans' iron intakes are as high or higher than non-vegetarians. Table 1 shows the iron content of some plant foods.
In meat, 40% of iron is bound to the heme molecule (from hemoglobin and myoglobin) [54], which is relatively easily absorbed. Beef contains about 3 mg of heme iron per serving, while chicken and pork contain about 1 to 2 mg per serving, and fish contains about 1 mg per serving [20]. The rest of the iron in meat and all iron in plants is non-heme iron [3]. Non-heme iron requires being released from food components by hydrochloric acid and the digestive enzyme pepsin in the stomach [3]. Non-heme iron needs to be shuttled from the digestive tract into the bloodstream by a protein called transferrin.
Absorption of Plant Iron
Summary: Phytates, polyphenols, and calcium supplements all inhibit non-heme iron absorption. Vitamin C and lysine increase absorption.
Phytates, found in legumes and grains, can inhibit the absorption of plant iron. Calcium supplements can also inhibit iron absorption if taken with meals.
Polyphenols, which include tannic acid, can inhibit iron absorption, and are found in coffee, cocoa, and black, green and many herbal teas. You should avoid these foods at meals if you are trying to increase iron absorption [14]. One study showed that, over four weeks, green and black tea lowered iron levels primarily in people with serum ferritin levels less than 20 µg/l [15].
Vitamin C is a strong enhancer of plant iron and can overcome the inhibitors in plant foods. One study found that various doses of phytate reduced iron absorption by 10 to 50%. But adding 50 mg of vitamin C counteracted the phytate, and adding 150 mg of vitamin C increased iron absorption to almost 30%. Similarly, in the presence of a large dose of tannic acid, 100 mg of vitamin C increased iron absorption from 2 to 8% [13].
It is important to note, when assessing studies on iron absorption, that a person's serum ferritin level is the main determinant of non-heme iron absorption. Serum ferritin is inversely proportional to absorption [47].
In another study, vegetarian children with anemia and low vitamin C intakes in India were given 100 mg of vitamin C at both lunch and dinner for 60 days. They saw a drastic improvement in their anemia, with most making a full recovery [2].
Researchers used 500 mg of vitamin C twice daily after meals to increase hemoglobin and serum ferritin in Indian vegetarians. They concluded that vitamin C was more effective at increasing iron status than iron supplements [12].
Cooking foods in cast iron pans can increase iron consumption. A 2007 study in Brazil showed that cooking tomato sauce in an iron skillet increases the amount of iron in the sauce and also increased iron status among teen-aged and young adult lacto-ovo vegetarians [9]. The authors considered it important for the food cooked to be both acidic and water-based, such as tomato sauce.
The amino acid, L-lysine, plays a part in the absorption of iron and zinc. Among plant foods, L-lysine is found in high amounts mainly in legumes (peanuts, beans, lentils, peas) and quinoa, and a vegan who doesn't eat many legumes could find themselves falling short on lysine. In some women, iron supplementation does not lead to an increase in iron stores. In one study of such women, adding the amino acid L-lysine (1.5 - 2 g/day for 6 months) to iron supplementation did increase iron stores [46].
Iron Status of Vegetarians
Summary – Vegetarian men, boys, and postmenopausal women have shown little problem with iron deficiency. Just as in the greater population, it is not unusual for premenopausal vegetarian women and teenage girls to have iron deficiency and sometimes even anemia. There is anecdotal evidence that some premenopausal women who become vegetarian develop iron deficiency and such women should make sure they are paying attention to the advice above about increasing iron absorption.
The American Dietetic Association's Position Paper on Vegetarian Diets says, "Incidence of iron deficiency anemia among vegetarians is similar to that of nonvegetarians. Although vegetarian adults have lower iron stores than nonvegetarians, their serum ferritin levels are usually within the normal range [8]." This statement is based on cross-sectional studies. The iron status of vegetarians or vegans on self-selected diets has not been followed through time.
Cross-sectional studies show that average iron intakes of male vegetarians (including lacto-ovo vegetarians and vegans) range from 14-18 mg/day from food and 23 mg/day including supplements [21] [22]. Male vegetarians' average serum ferritin levels range from 30-75 µg/l [22] [23] [24]. In the one study that explicitly stated it, no vegan men were iron deficient or anemic [22].
Cross-sectional studies show that female vegetarians' average iron intakes range from 12-15 mg/day from food [21] [25] [26] [27], although one study measured it at 20 mg/day from food [11] and another at 26 mg/day from food and 42 mg/day from food and supplements [22].
Female vegetarians' average serum ferritin levels range from 11-35 µg/l [11] [23] [24] [25] [27]. White vegetarian women have high rates of iron deficiency ranging from about 25-50%, although omnivores' rates of deficiency ranged from 20-60% in those same studies [11] [22] [25] [26], possibly suggesting that women with iron deficiency issues are more likely to take part in studies on iron deficiency.
Vegan women over 50 had a deficiency rate of only 12% [11]. In three studies measuring hemoglobin, two had no female vegetarians with anemia [26] [27], while another had 2 out of 15 [22], and one had 3 out of 75 [11].
One study included Indian, female, lacto-ovo vegetarians living in Britain. Fifteen out of the 19 were iron deficient and two had anemia [26].
There has been one prospective study on iron status using a vegetarian diet [28] in which men aged 59 to 78 were placed on either a lacto-ovo vegetarian or omnivorous diet for 12 weeks during which they also participated in resistance training. After 12 weeks, serum ferritin in the vegetarian group went from 95 to 72 µg/l, while the omnivores' ferritin levels stayed the same. Other iron parameters stayed about the same, with no change in vegetarians' hemoglobin.
A 2013 study from Poland measured iron intakes and iron status of vegetarian children [17]. The study compared 22 vegetarian children (5 ate fish, none were vegan) to 18 omnivores, aged 2 to 18 years old. Of the vegetarian girls of menstruating age, 2 of the 5 had iron deficiency anemia, whereas none of the 4 omnivore menstruating girls had iron deficiency anemia. The researchers noted that their anemia was not due to menstrual period disorders, and that they had been trying to lose weight for "quite a long time." Of the vegetarians, eight (36%) had iron deficiency compared to only two (11%) of the omnivores.
You can read more on this study in Iron Deficiency in Polish Vegetarian Children. [[blog]]
I have met many ex-vegetarian women (and a few men) who claimed to become anemic after becoming vegetarian. In most cases, they did not have a doctor diagnose them but assumed they were anemic because they were tired. I do know of one woman who became iron deficient, verified by laboratory testing, after becoming vegetarian. She cured her deficiency by adding more legumes and vitamin C to her diet.
The Food and Nutrition Board and Vegetarian Diets
The Food and Nutrition Board (FNB) of the Institute of Medicine sets the RDA for nutrients. The FNB suggests that iron in vegetarian diets is absorbed at a rate of 10% compared to 18% from omnivorous diets and that iron absorption could be as low as 5% for vegans. The FNB does not explicitly give a separate RDA, but says that the "requirement for iron is 1.8 times higher for vegetarians [5]."
The FNB bases their recommendations on two clinical trials:
Hunt and Roughead [44] performed a crossover study in which participants spent 8 weeks on a typical lacto-ovo vegetarian diet and 8 weeks on an omnivorous diet. Iron absorption on the lacto-ovo vegetarian diet was 1.1% compared to 3.8% on the omnivorous diet.
Cook et al. [45] divided people without anemia into 3 groups: those eating a normal diet, those eating a diet with iron absorption enhancers, and those eating a diet with inhibitors. Over the course of two weeks, non-heme iron from meals was absorbed at the respective rates of 7.2%, 13.5, and 2.5% whereas the absorption rates for the entire two weeks was 7.4%, 8.0%, and 3.4%. The authors said that although iron absorption from meals can vary up to 20-fold within the same meal, depending on enhancers and inhibitors, large population surveys have not demonstrated a clear relationship between iron status and daily consumption of such factors.
These trials do not account for the body adapting its absorption levels over longer periods of time (such as a year or more) or using iron absorption enhancers, especially vitamin C, in vegetarian diets.
Until prospective studies investigate iron levels in free-living vegetarians over a period of years, it is impossible to know exactly what a vegetarian diet might do to iron levels or what increased rates of iron deficiency or anemia a vegetarian diet might cause, if any.
Athletes
Iron deficiency, with or without anemia, can impair muscle function and limit work capacity. Performance has been shown to improve with iron supplementation in athletes who are iron-deficient but not anemic [42] [43].
The average requirement for iron may be 30% to 70% higher for those who engage in regular, intense endurance exercise, especially running. This is due to increased gastrointestinal blood loss after, and red blood cell destruction during, running [1]. This does not necessarily mean that the RDA for runners should be 30 to 70% higher as the RDA provides a buffer above the average iron requirement.
According to the American College of Sports Medicine, "Athletes who are vegetarian or regular blood donors should aim for an iron intake greater than their respective RDA," and "Athletes, especially women, long-distance runners, adolescents, and vegetarians should be screened periodically to assess and monitor iron status." They add that this is especially true during adolescence and pregnancy [42].
Conditions that can Cause or Aggravate Iron Deficiency
Any disease or medication that causes bleeding, including internal, or any disease of the digestive tract, could potentially aggravate or cause iron deficiency. If you have a case of stubborn iron deficiency, have your doctor consider such conditions and medications before assuming it is simply due to a low iron intake or poor absorption of plant iron.
Here are a couple conditions worth mentioning:
Celiac Disease
Celiac disease is the cause of some cases of unexplained iron deficiency anemia [10]. Celiac disease is a condition in which gluten (from wheat, barley, and rye) causes an autoimmune reaction against the intestinal cells. Often, someone has severe diarrhea, vomiting, and other problems, but other times celiac disease goes undetected. It occurs in about 1 in 133 people in the USA [10].
Proton Pump Inhibitors
Proton Pump Inhibitors (PPIs) are widely prescribed to treat gastrointestinal diseases. Research has shown that they can cause iron deficiency anemia [16]. If you take PPIs and find that you have anemia, talk to your doctor about a possible connection.
Tolerable Upper Intake Level
Table 3 lists the tolerable upper intake level (UL) for iron. It is 45 mg for adults.
There is a concern that high iron intakes could contribute to chronic disease. As of 2001, the last time iron recommendations were updated by the Food and Nutrition Board (FNB), there was not enough information to base a UL on these concerns and the they used gastrointestinal distress for determining the UL.
The UL may not protect people with hereditary hemochromatosis, chronic alcoholism, alcoholic cirrhosis, or inborn errors of iron metabolism. The UL is not intended for people being treated for iron deficiency under close medical supervision.
Iron deficiency anemia is normally treated with 100 to 200 mg/day for 4 to 6 months. These large amounts can cause nausea, diarrhea, or constipation, and should only be taken under a doctor's care. Taking supplements with food can often alleviate such problems.
Iron Overdose
Iron overdose is a common cause of poisoning death in children. Symptoms of acute toxicity occur at iron intakes of 20-60 mg/kg of body weight, and death occurs at approximately 200-250 mg/kg. Iron overdose is an emergency situation because the severity of the toxicity is related to the amount of iron absorbed which will increase over time. Symptoms can subside but then return 12 to 48 hours after ingestion.
Iron and Chronic Disease
Hemochromatosis is a genetic disease that results in people absorbing too much iron, resulting in very high serum ferritin levels. People with hemochromatosis can suffer from heart failure, liver disease and other problems. This has led to a concern that high iron stores in people without hemochromatosis might also cause long-term damage, and some early research found that high serum ferritin levels were associated with heart disease. Because vegetarians usually have lower serum ferritin levels, it was suggested that vegetarians might have a lower risk for chronic disease based on these lower levels.
Since then, there has been a lot of research on the association between iron intakes and stored iron levels with chronic disease (in the absence of hemochromatosis). A quick summary is:
High iron stores and higher intakes of heme iron are associated with a higher risk of type 2 diabetes.
Heme iron intake is associated with colon cancer, while non-heme iron is not.
Iron supplementation of < 20 mg/day is not associated with colon cancer (studied in women).
High iron serum ferritin levels are not associated with cardiovascular disease or increased mortality.
Transferrin saturation has been found to be associated with mortality in various ways and at different levels, though it is not clear why or what can be done about it.
More details are below for those who are interested in how these conclusions were drawn.
Hemochromatosis
Less than 1% of people of northern European descent are homozygous for the hemochromatosis gene and have abnormally high iron absorption that can start to cause problems, especially for men, around age 40 to 60. If untreated, hemochromatosis can result in liver cirrhosis, liver cancer, heart failure, and other problems. Symptoms include joint pain, fatigue, abdominal pain, and impotence. People should talk to their doctors about their risk factors.
Hemochromatosis can lead to serum ferritin levels of > 300 ng/ml in men, 200-300 ng/ml in postmenopausal women, and > 200 ng/ml in premenopausal women [52].
Type 2 Diabetes
There is evidence that the beta cells of the pancreas, which produce insulin, are particularly susceptible to oxidation from iron due to their weak antioxidant defense mechanisms. A 2012 meta-analysis of prospective studies found that higher iron stores (6 studies) and higher intakes of heme iron (5 studies) at baseline were strongly associated with a higher risk of type 2 diabetes [49]. Higher intakes of non-heme iron were not associated.
A cross-sectional study from the USA found lower ferritin levels in lacto-ovo vegetarians (35 µg/l) than meat-eaters (72 µg/l). The vegetarians also had higher insulin sensitivity. Upon giving phlebotomies to 6 male meat-eaters to reduce their ferritin levels, their insulin sensitivity increased. The authors suggested that the lower ferritin levels could be a reason why vegetarians had greater insulin sensitivity [48].
It is possible that the lower risk of type 2 diabetes in vegetarians (see Type 2 Diabetes and the Vegan Diet), which has been shown to be independent of body mass index, could be partially explained by their lower iron stores.
Colon Cancer
Many studies have looked for an association between iron stores, iron intakes, and colon cancer, and the results have been mixed [31] [32] [33] [34]. One study found that high iron intake was associated with colon cancer only when combined with a high fat diet [32].
The Nurses Health Study and Health Professionals Follow-up Study found no relation between iron intake or iron supplements and risk of colorectal cancer. The highest quintiles of iron intake for men and women were, respectively, > 24.6 and > 22.7 mg/day with median supplemental iron intake at 10 and 15 mg/day [35].
The Iowa Women’s Health Study analyzed iron supplement intake levels, fermentable substrates (fiber plus resistant starch), and colon cancer. They hypothesized that the acidic environment created by fermentable substrates in the colon could interact with the iron supplements, possibly increasing colon cancer. Women taking ≥ 50 mg/day had a significantly increased risk of distal (but not proximal) colon cancer if they also were above the median for fermentable substrates (26 g/day). Supplements of 1–19 mg/day did not appear to increase risk [36].
As distinct from total iron or non-heme iron intakes, heme iron intake has been consistently associated with a greater risk of colon cancer. A 2011 meta-analysis of 5 cohort studies found a significant and consistent but modest increase in the risk of colon cancer associated with high heme iron intake, with a risk of 1.18 (1.06– 1.32) for subjects in the highest category of heme iron compared with the lowest [50]. The researchers did not believe they could separate this finding from red meat intake, but believed there are plausible mechanisms to suggest it is the heme iron in red meat causing colon cancer.
Cardiovascular Disease
A meta-analysis of observational studies [29] found that serum ferritin levels of 200 µg/l were not associated with coronary heart disease compared to levels below 200 µg/l. A more recent systematic review found the association between iron stores and cardiovascular disease to be mixed, with the majority of studies showing no association [4].
Damage might not be caused by high storage levels of iron, but rather through repeated bouts of toxic exposure that would not necessarily be evident in serum ferritin levels [30].
The question is not settled, and it may be that levels somewhat higher than 200 µg/l are more indicative of damage. It could also be that tissues are protected against oxidative damage by iron when the iron is bound to storage and transfer proteins.
Mortality and Iron Intake
A 12-year prospective study from the United States National Health and Nutrition Examination Study (NHANES) II examined the relationship between iron intake, transferrin saturation, and mortality among people aged 30 to 70 years at baseline. High iron intake led to an increased mortality risk when, and only when, it was combined with elevated transferrin saturation. High vs. low iron intake was ≤ 18 vs. > 18 mg/day [40].
Mortality and Iron Stores
A prospective report from NHANES II [33] found no relationship for mortality among white men, white women, or black men when comparing serum ferritin levels of 100-200 µg/l or > 200 µg/l with 50-100 µg/l.
In a large sample of US adults without hemochromatosis and who were not taking iron supplements, from NHANES III, serum ferritin and transferrin saturation were not associated with mortality [37]. However, another analysis from NHANES III limited to adults 50 years and older found that higher transferrin saturation was associated with lower all-cause and cardiovascular mortality in both men and postmenopausal women. Men also showed the inverse association between transferrin saturation and cancer mortality [51]. High transferrin saturation was > 30-35% compared to < 15-18%. No association with mortality for elevated serum ferritin was found in NHANES III [37] [51].
Using data from NHANES I, Mainous et al. [38] found transferrin saturation above 55% to be associated with a 60% greater risk of mortality.
Using data from NHANES II, Wells et al. [39] found neither elevated LDL or elevated transferrin saturation (> 55%) to be independently associated with mortality, but when combined were strongly associated with mortality.
References
1. Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. Washington, DC: National Academy Press, 2001.
2. Seshadri S, Shah A, Bhade S. Haematologic response of anaemic preschool children to ascorbic acid supplementation. Hum Nutr Appl Nutr. 1985 Apr;39(2):151-4. (Link)
3. Groff J, Gropper S. Advanced Nutrition and Human Metabolism, 3rd ed. Wadsworth: 2000.
4. Zegrean M. Association of body iron stores with development of cardiovascular disease in the adult population: a systematic review of the literature. Can J Cardiovasc Nurs. 2009;19(1):26-32. | Link
5. Mangels R. "Update on the New DRI's" Vegetarian Nutrition Update Sum 2001;10(4):1-7.
6. Craig WJ. Iron status of vegetarians. Am J Clin Nutr. 1994 May;59(5 Suppl):1233S-1237S.
7. Hua NW, Stoohs RA, Facchini FS. Low iron status and enhanced insulin sensitivity in lacto-ovo vegetarians. Br J Nutr. 2001 Oct;86(4):515-9.
8. Position of the American Dietetic Association and Dietitians of Canada: Vegetarian Diets J Am Diet Assoc. 2003 Jun;103(6):748-65.
9. Quintaes KD, Farfan JA, Tomazini FM, Morgano MA, de Almeyda Hajisa NM, Neto JT. Mineral Migration and Influence of Meal Preparation in Iron Cookware on the Iron Nutritional Status of Vegetarian Students. Ecology of Food and Nutrition. 2007;46:125-141.
10. Niewinski MM. Advances in celiac disease and gluten-free diet. J Am Diet Assoc. 2008 Apr;108(4):661-72.
11. Waldmann A, Koschizke JW, Leitzmann C, Hahn A. Dietary iron intake and iron status of German female vegans: results of the German vegan study. Ann Nutr Metab. 2004;48(2):103-8. Epub 2004 Feb 25.
12. Sharma DC, Mathur R. Correction of anemia and iron deficiency in vegetarians by administration of ascorbic acid. Indian J Physiol Pharmacol. 1995 Oct;39(4):403-6. PMID: 8582755. (Abstract only)
13. Siegenberg D, Baynes RD, Bothwell TH, Macfarlane BJ, Lamparelli RD, Car NG, MacPhail P, Schmidt U, Tal A, Mayet F. Ascorbic acid prevents the dose dependent inhibitory effects of polyphenols and phytates on nonheme-iron absorption. Am J Clin Nutr. 1991 Feb;53(2):537-41. PMID: 1989423.
14. Hurrell RF, Reddy M, Cook JD. Inhibition of non-haem iron absorption in man by polyphenolic-containing beverages. Br J Nutr. 1999 Apr;81(4):289-95. PubMed PMID: 10999016. | link
15. Schlesier K, Kühn B, Kiehntopf M, Winnefeld K, Roskos M, Bitsch R, Böhm V. Comparative evaluation of green and black tea consumption on the iron status of omnivorous and vegetarian people. Food Research International. 2012 May;46(2):522-27. | link
16. Sarzynski E, Puttarajappa C, Xie Y, Grover M, Laird-Fick H. Association between proton pump inhibitor use and anemia: a retrospective cohort study. Dig Dis Sci. 2011 Aug;56(8):2349-53. (Abstract) | link
17. Gorczyca D, Prescha A, Szeremeta K, Jankowski A. Iron Status and Dietary Iron Intake of Vegetarian Children from Poland. Ann Nutr Metab. 2013 May 25;62(4):291-297. [Epub ahead of print] | link
18. Verdon F, Burnand B, Stubi CL, Bonard C, Graff M, Michaud A, Bischoff T, de Vevey M, Studer JP, Herzig L, Chapuis C, Tissot J, Pécoud A, Favrat B. Iron supplementation for unexplained fatigue in non-anaemic women: double blind randomised placebo controlled trial. BMJ. 2003 May 24;326(7399):1124. | link
19. Bruner AB, Joffe A, Dµggan AK, Casella JF, Brandt J. Randomised study of cognitive effects of iron supplementation in non-anaemic iron-deficient adolescent girls. Lancet. 1996 Oct 12;348(9033):992-6. | link
20. Dietary Supplement Fact Sheet: Iron. Office of Dietary Supplements. National Institutes of Health. 2007. Accessed 11/14/2011. | link
21. Davey GK, Spencer EA, Appleby PN, Allen NE, Knox KH, Key TJ. EPIC-Oxford: lifestyle characteristics and nutrient intakes in a cohort of 33 883 meat-eaters and 31 546 non meat-eaters in the UK. Public Health Nutr. 2003 May;6(3):259-69. | link
22. Haddad EH, Berk LS, Kettering JD, Hubbard RW, Peters WR. Dietary intake and biochemical, hematologic, and immune status of vegans compared with nonvegetarians. Am J Clin Nutr. 1999 Sep;70(3 Suppl):586S-593S. | link
23. Alexander D, Ball MJ, Mann J. Nutrient intake and haematological status of vegetarians and age-sex matched omnivores. Eur J Clin Nutr. 1994 Aµg;48(8):538-46. | link
24. Obeid R, Geisel J, Schorr H, Hübner U, Herrmann W. The impact of vegetarianism on some haematological parameters. Eur J Haematol. 2002 Nov-Dec;69(5-6):275-9. | link
25. Harvey LJ, Armah CN, Dainty JR, Foxall RJ, John Lewis D, Langford NJ, Fairweather-Tait SJ. Impact of menstrual blood loss and diet on iron deficiency among women in the UK. Br J Nutr. 2005 Oct;94(4):557-64. | link
26. Reddy S, Sanders TA. Haematological studies on pre-menopausal Indian and Caucasian vegetarians compared with Caucasian omnivores. Br J Nutr. 1990 Sep;64(2):331-8. | link
27. Worthington-Roberts BS, Breskin MW, Monsen ER. Iron status of premenopausal women in a university community and its relationship to habitual dietary sources of protein. Am J Clin Nutr. 1988 Feb;47(2):275-9. | link
28. Wells BJ, Mainous AG 3rd, King DE, Gill JM, Carek PJ, Geesey ME. The combined effect of transferrin saturation and low density lipoprotein on mortality. Fam Med. 2004 May;36(5):324-9. | link
29. Danesh J, Appleby P. Coronary heart disease and iron status: meta-analyses of prospective studies. Circulation. 1999 Feb 23;99(7):852-4. | link
30. Wood RJ. The iron-heart disease connection: is it dead or just hiding? Ageing Res Rev. 2004 Jul;3(3):355-67. | Link
31. Wurzelmann JI, Silver A, Schreinemachers DM, Sandler RS, Everson RB. Iron intake and the risk of colorectal cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 1996 Jul;5(7):503-7. | link
32. Kato I, Dnistrian AM, Schwartz M, Toniolo P, Koenig K, Shore RE, Zeleniuch-Jacquotte A, Akhmedkhanov A, Riboli E. Iron intake, body iron stores and colorectal cancer risk in women: a nested case-control study. Int J Cancer. 1999 Mar 1;80(5):693-8. | link
33. Sempos CT, Looker AC, Gillum RE, McGee DL, Vuong CV, Johnson CL. Serum ferritin and death from all causes and cardiovascular disease: the NHANES II Mortality Study. National Health and Nutrition Examination Study. Ann Epidemiol. 2000 Oct;10(7):441-8. | link
34. Kabat GC, Miller AB, Jain M, Rohan TE. A cohort study of dietary iron and heme iron intake and risk of colorectal cancer in women. Br J Cancer. 2007 Jul 2;97(1):118-22. Epub 2007 Jun 5. Erratum in: Br J Cancer. 2007 Dec 3;97(11):1600. | link
35. Zhang X, Giovannucci EL, Smith-Warner SA, Wu K, Fuchs CS, Pollak M, Willett WC, Ma J. A prospective study of intakes of zinc and heme iron and colorectal cancer risk in men and women. Cancer Causes Control. 2011 Sep 11. [Epub ahead of print] | link
36. Lee DH, Jacobs Jr DR, Folsom AR. A hypothesis: interaction between supplemental iron intake and fermentation affecting the risk of colon cancer. The Iowa Women's Health Study. Nutr Cancer. 2004;48(1):1-5. | link
37. Menke A, Muntner P, Fernández-Real JM, Guallar E. The association of biomarkers of iron status with mortality in US adults. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2011 Feb 15. [Epub ahead of print] | link
38. Mainous AG, Gill JM, Carek PJ. Elevated serum transferrin saturation and mortality. Ann Fam Med 2004;2:133e8. | link
39. Wells BJ, Mainous AG 3rd, King DE, Gill JM, Carek PJ, Geesey ME. The combined effect of transferrin saturation and low density lipoprotein on mortality. Fam Med. 2004 May;36(5):324-9. | link
40. Mainous AG 3rd, Wells B, Carek PJ, Gill JM, Geesey ME. The mortality risk of elevated serum transferrin saturation and consumption of dietary iron. Ann Fam Med. 2004 Mar-Apr;2(2):139-44. | link
41. Hua NW, Stoohs RA, Facchini FS. Low iron status and enhanced insulin sensitivity in lacto-ovo vegetarians. Br J Nutr. 2001 Oct;86(4):515-9. | link
42. American Dietetic Association; Dietitians of Canada; American College of Sports Medicine, Rodriguez NR, Di Marco NM, Langley S. American College of Sports Medicine position stand. Nutrition and athletic performance. Med Sci Sports Exerc. 2009 Mar;41(3):709-31. | link
43. Lukaski HC. Vitamin and mineral status: effects on physical performance. Nutrition. 2004 Jul-Aµg;20(7-8):632-44. Review. | link
44. Hunt JR, Roµghead ZK. Nonheme-iron absorption, fecal ferritin excretion, and blood indexes of iron status in women consuming controlled lactoovovegetarian diets for 8 wk. Am J Clin Nutr. 1999 May;69(5):944-52. | link
45. Cook JD, Dassenko SA, Lynch SR. Assessment of the role of nonheme-iron availability in iron balance. Am J Clin Nutr. 1991 Oct;54(4):717-22. | link
46. Rushton DH. Nutritional factors and hair loss. Clin Exp Dermatol. 2002 Jul;27(5):396-404. | link
47. Collings R, Harvey LJ, Hooper L, Hurst R, Brown TJ, Ansett J, King M, Fairweather-Tait SJ. The absorption of iron from whole diets: a systematic review. Am J Clin Nutr. 2013 May 29. | link
48. Hua NW, Stoohs RA, Facchini FS. Low iron status and enhanced insulin sensitivity in lacto-ovo vegetarians. Br J Nutr. 2001 Oct;86(4):515-9. | link
49. Bao W, Rong Y, Rong S, Liu L. Dietary iron intake, body iron stores, and the risk of type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. BMC Med. 2012 Oct 10;10:119. | link
50. Bastide NM, Pierre FH, Corpet DE. Heme iron from meat and risk of colorectal cancer: a meta-analysis and a review of the mechanisms involved. Cancer Prev Res (Phila). 2011 Feb;4(2):177-84. | link
51. Kim KS, Son HG, Hong NS, Lee DH. Associations of serum ferritin and transferrin % saturation with all-cause, cancer, and cardiovascular disease mortality: Third National Health and Nutrition Examination Survey follow-up study. J Prev Med Public Health. 2012 May;45(3):196-203. | link
52. Hemochromatosis (Iron Storage Disease). Centers for Disease Control and Prevention. link. Accessed June 12, 2013.
53. Vaucher P, Druais PL, Waldvogel S, Favrat B. Effect of iron supplementation on fatigue in nonanemic menstruating women with low ferritin: a randomized controlled trial. CMAJ. 2012 Aug 7;184(11):1247-54. | link
54. Anderson J, Fitzgerald C. Iron: An Essential Nutrient. Colorado State University Extension. Fact sheet No. 9.356. Revised 6/10. | link
