Buljong berikad med ny järnförening kan minska järnbrist

Järnberikning av mat är en kostnadseffektiv metod för att förebygga järnbrist. Men att hitta järnföreningar som lätt tas upp av tarmen utan att försämra livsmedelskvaliteten är en stor utmaning. Nu visar studier från Chalmers, ETH Zürich och Nestlé Research att en helt ny järnförening – som innehåller järnupptagshämmaren fytat och hydrolyserat majsprotein – uppfyller dessa kriterier.

Två miljarder människor i världen lider av järnbrist. Järnbrist uppvisas främst hos kvinnor i fertil ålder, små barn och ungdomar. Svår järnbrist kan leda till för tidig födsel, ökad sjuklighet och dödlighet för mamma och barn, men även försämrad utveckling av hjärnans funktion hos barnet. 

Läget är allvarligast i låginkomstländer där den huvudsakliga kosten är växtbaserad. Sädesslag och baljväxter är rika på järn, men järnet är inte tillgängligt för absorption. Detta beror främst på att dessa livsmedel också innehåller järnupptagshämmaren fytat som bildar olösliga föreningar med järn i tarmen och normalt förhindrar upptaget. 

Ett kostnadseffektivt sätt att förebygga järnbrist, främst i låginkomstländer, är att järnberika livsmedel, till exempel buljong. Ett problem med berikningen är att järnföreningar som lätt tas upp av tarmen är kemiskt reaktiva. När de tillsätts livsmedel kan de därför orsaka färg- och smakförändringar och även bidra till att maten härsknar och förstörs. 

Stabila järnföreningar är å andra sidan svåra för tarmen att ta upp, till exempel järnpyrofosfat, som används för järnberikning av buljong idag. 

− Den stora utmaningen ligger i att hitta en förening som klarar balansgången. Lösningen på detta diskuterades av Nestlé Research och Chalmers för några år sedan, vilket ledde till att Nestlé Research framställde en ny förening som innehåller monoferrifytat (Fe-PA), säger Ann-Sofie Sandberg, professor i livsmedelsvetenskap vid Chalmers. 

För att föreningen lättare ska tas upp av tarmen binds den till aminosyror. Tidigare studier har visat att det bidrar till att göra järnföreningar mer tillgängliga. 

− Nestlé Research har själva testat föreningens stabilitet och påverkan när det gäller smak, färg och lukt. Sedan undersökte vi järnupptaget i humana tarmceller som exponerats för buljong berikad med olika varianter av föreningen Fe-PA, säger Ann-Sofie Sandberg.

Resultatet visade sig vara mycket positivt. Förutom att exponera tarmcellerna för buljong där järnföreningen bundits till olika aminosyror tog man även fram varianter där aminosyrorna bytts ut mot hydrolyserade protein av majs och soja. Fördelen med dessa protein är att de kostar mindre att producera. Majsprotein är dessutom speciellt lämpligt att använda i livsmedel eftersom det inte är associerat med allergi.

− När vi jämförde med upptag av järnsulfat kunde vi se att de tarmceller som exponerats för alla de olika varianterna av berikad buljong hade ett bra upptag av järn. Järnsulfat absorberas mycket lätt, men är olämplig i livsmedel på grund av sin höga reaktivitet, säger Nathalie Scheers, docent i molekylär metallnutrition, som har drivit utvecklingen av co-kulturcellmodellen för att studera järnupptag och dess reglering.

I den parallellpublicerade humanstudien från Nestlé Research i Lausanne och ETH Zürich har man visat att järnupptaget från buljong berikad med majsproteinföreningen var dubbelt så stort jämfört med järnpyrofosfat, som ofta används för järnberikning av livsmedel utanför Europa. I måltider som innehöll järnupptagsinhibitorer, såsom majsgröt, var upptaget fem gånger så högt.

Förhoppningen är att den nya järnföreningen ska kunna användas i buljongtärningar i låginkomstländer för att minska förekomsten av järnbrist − och därmed också sjuklighet och dödlighet främst hos kvinnor och barn. 

− Såvida det inte uppstår bieffekter, som vi hittills inte har förutsett, är vi hoppfulla om att livsmedel berikade med den nya järnfytatföreningen kan vara högintressant i en strävan att minska mänskligt lidande världen över. Men här krävs ytterligare forskning, säger Ann-Sofie Sandberg.

Mer om forskningen:
I den Chalmersutvecklade co-kulturcellmodellen för järnupptag exponerades de humana tarmcellerna för buljong berikad med föreningarna Fe-PA-Histidin-Glutamin (Fe-PA-Hist-Gln) och Fe-PA-Histidin-Glycin (Fe-PA-Hist-Gly), men även föreningar där aminosyrorna bytts ut mot hydrolyserade protein av soja (Fe-PA-HSP) och majs (Fe-PA-HCP). 

Järnupptaget mättes indirekt med markören ferritin och sattes i relation till upptaget av järnsulfat.

Läs den vetenskapliga artikeln i Scientific Reports:
The development of a novel ferric phytate compound for iron fortification of billions (part I)

Läs också om humanstudien från ETH Zürich:
Iron bioavailability from bouillon fortified with a novel ferric phytate compound: a stable iron isotope study in healthy women (part II)

För mer information, kontakta:
Ann-Sofie Sandberg, professor i livsmedelsvetenskap, institutionen för biologi och bioteknik, Chalmers, 031-772 38 26, ann-sofie.sandberg@chalmers.se
Nathalie Scheers, docent, institutionen för biologi och bioteknik, Chalmers, 031-772 38 21, nathalie.scheers@chalmers.se