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铁是一种重要的微量营养素，参与多种代谢过程，包括氧气运输、DNA合成和细胞周期进展。为了维持体内铁的储存量，成年女性和男性的推荐每日铁摄入量分别为14.7毫克和8.7毫克。然而，现代西方饮食中富含红肉、加工食品及铁强化食品，导致平均每日铁摄入量高达20毫克。这种高饮食铁摄入加上小肠吸收率有限（0.7%至22.9%），使得结肠腔内的铁浓度相对较高，可能带来潜在的肠道健康风险。

游离铁可以催化活性氧（ROS）的产生，导致脂质过氧化和铁死亡，这在遗传性血色病等退行性疾病中尤为明显。相比之下，结肠内游离铁的池并不受调节，其化学活性可能引发一系列肠道健康问题。研究表明，硫酸亚铁补充会导致粪便中铁水平升高，进而产生ROS，影响肠道微生物组并诱导微生物失衡。例如，在肯尼亚婴儿中，铁强化诱导了与病原菌增加有关的肠道炎症，这些病原菌引起了胃肠疾病。此外，硫酸亚铁补充还会显著改变小鼠盲肠微生物群落，并增加便秘、恶心和腹泻等胃肠副作用。

尽管硫酸亚铁是治疗缺铁性贫血的一线药物，但在炎症性肠病（IBD）等胃肠炎症状况中，超过一半的患者会因耐受性差而减少剂量或停止铁补充。因此，开发新的铁螯合策略以减少结肠内游离铁的毒性效应变得尤为重要。近期的一项研究发现，木质素可作为一种天然的铁螯合剂，从而改善肠道健康。

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木质素是一种高度无序的芳香族、交联和多酚类聚合物，为植物细胞壁提供结构刚性。它被归类为天然膳食纤维，被认为是不可消化和惰性的。虽然日均木质素摄入量未知，但因其是仅次于纤维素的第二大天然生物聚合物，占草本生物量的15-25%，其消费量相当可观。

最近的研究发现，木质素在体外细胞培养模型中表现出显著的铁螯合能力。具体来说，用木质素处理RKO和Caco-2细胞几乎完全抑制了细胞内铁的摄取（分别减少了96%和99%的铁摄取），伴随着铁代谢蛋白（如铁蛋白和转铁蛋白受体-1）的变化以及活性铁池的减少。在Fe-59补充的小鼠模型中，当木质素与铁同用时，肠道铁吸收显著减少了30%，残留的铁随粪便排出。

在微生物生物反应器结肠模型中，尽管木质素-铁螯合在体外和体内限制了细胞内铁的摄取，但铁的溶解度和生物可利用性增加了4.5倍。模型中木质素的补充还增加了拟杆菌的相对丰度，而变形杆菌水平下降，这可能归因于由于铁螯合导致的铁生物可利用性的变化。

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这项研究表明，木质素作为一种新型结肠铁螯合剂，能够有效减少细胞内铁的摄取，同时增加铁的溶解度和生物可利用性，有利于有益细菌的生长。具体建议如下：

开发新型铁螯合剂：基于木质素的铁螯合特性，可以进一步开发针对结肠的新型铁螯合剂。

优化铁补充策略：对于需要铁补充的人群，考虑使用木质素作为辅助手段，以减少铁过载带来的副作用。

综合健康管理：结合均衡饮食、规律锻炼和健康生活方式，全面促进身体健康。

这项研究为进一步探索铁螯合策略在肠道健康中的应用提供了重要的科学依据。未来的研究可以进一步探讨木质素的具体作用机制，并开发更精准的干预措施，以更好地管理和预防铁过载引起的肠道健康问题。

参考

Horniblow, Richard D., et al. "Intestinal iron bio-accessibility changes by Lignin and the subsequent impact on cell metabolism and intestinal microbiome communities." Food & Function 14.8 (2023): 3673-3685.