鉄分の基礎

鉄（Fe）は、特に人間を含む生命体のほとんどにとって必須の生物要素です。鉄は私たちの体の重要な部分の構成要素であり、酸素の輸送やATP（私たちのエネルギー源）の生成に必要です。

しかし、鉄はいかに重要であれ、量がホメオスタシス（恒常性またはバランス）から外れると、最も危険で毒性のある物質の一つとなり、ROS（活性酸素種）を生じることにつながります。ROSは現代病の大きな原因である代謝機能障害の一つです。

以下は、鉄がバランスが保たれている時には大切で、保たれていない時には毒性をもつという、鉄に関する概要です。

鉄の主なメリット:

• 電子伝達を仲介する能力のため、ほとんどの生命体にとって鉄は必要です。

• ミトコンドリアの生体生成とATP（エネルギー）の生産には鉄が必要です。

• 赤血球には鉄が必要です。

• 鉄は酸素を運搬する唯一のミネラルです。

• 骨を含む体内の構造物を作るためには鉄が必要です

鉄の主なデメリット:

• 鉄の毒性 – 過剰な鉄摂取によって液体、組織、器官に漏れ出します。生体利用可能な銅が不足すると、鉄はミトコンドリアと細胞内に蓄積し、ミトコンドリアがエネルギーを作る能力を阻害します。(1)
• 調節が乱れた過剰な鉄は、体内で最も大きな酸化ストレスと炎症の原因となります。
• 鉄は反応性酸素種 (ROS) の生成を触媒し、脂質の酸化を促進します。これは動脈硬化性プラークの不安定性に寄与します。(2)
• 鉄過多は骨粗鬆症を引き起こす可能性があります。
• 鉄欠乏は肥満と関連しており、鉄過剰は、膵臓細胞への直接的なダメージおよびインスリン抵抗性の増加により、糖尿病のリスクを高めます。
• 鉄は電子の供与体および受容体となるため、過酸化水素をフリーラジカルに変換することを触媒します。フリーラジカルはさまざまな細胞構造にダメージを与え、最終的に細胞を殺します。
• 過剰な鉄は細菌に栄養を与えます。そのため、体内で細菌が鉄を取得するのを難しくする防御機構が多数存在します。
• 細胞やミトコンドリア内に過剰な鉄が存在すると、ATPの生産量は最低でも40％、最大で96％変動する可能性があります。
• 鉄は、記号Feと原子番号26を持つ金属元素です。地球上で最も一般的な元素で、酸素よりも一般的です。(3)

鉄は主に酸化状態+2（鉄(II)、”ferrous”）および+3（鉄(III)、”ferric”）で化合物を形成します。鉄はまた、+6酸化状態の鉄を含む紫の酸化カリウム鉄（K2FeO4）など、より高い酸化状態でも存在します。鉄はそのグループで最も反応性のある元素です。

鉄の電子伝達を仲介する能力は、鉄の重要性にとって重要です。鉄は酸化鉄(II)状態（Fe2+）では電子供与体として、酸化鉄(III)状態（Fe3+）では受容体として働きます。したがって、鉄は電子伝達（還元と酸化、酸化還元）を含む酵素反応の触媒として重要な役割を果たします。

鉄は、赤血球からエネルギー源であるミトコンドリアまで、我々の生命に関連する多数のタンパク質や酵素の重要な部分です。私たちの細胞は、細胞呼吸によってATPを生産するために鉄を必要とします。そして、鉄は酸素の輸送に必要です。(4)

先進国の栄養状態が良好な人々は、体内におおよそ4〜5グラムの鉄を持っており、ほとんどがヘモグロビンとミオグロビンに存在します（女性は約38 mg鉄/体重Kg、男性は約50 mg鉄/体重Kg）。(5)

フェリチン複合体は、すべての細胞の中で体の鉄の大部分を含んでいますが、骨髄、肝臓、脾臓で最も一般的です。肝臓のフェリチンの貯蔵庫は、体の主な生理的な予備鉄源です。(6)

網内皮系（RES）

網内皮系（RES）は、主に単球と組織マクロファージ（白血球）でできています。これは、古い赤血球から鉄をリサイクルし、余分な鉄をたくさん貯蔵する役割を持っています。体内の鉄のほとんど（約95%）はこの網内皮系によって管理されています。(7)(8)

鉄をもっと体内に取り込むにはどうしたらいいでしょうか？まず、鉄は腸から吸収されます。その後、鉄は腸の細胞から血流へと移動します。ここで重要なのは、鉄が「フェロポルチン（FPN）」という扉を通過しなければならないことです。