¿Cómo se digiere y absorbe el hierro en el cuerpo? 1 y el intestino delgado proximal (duodeno y yeyuno) son los principales sitios de absorción de hierro y son eslabones clave en la regulación del equilibrio del hierro. Otras partes del tracto digestivo del animal, como el estómago, el íleon, el ciego, etc., también pueden absorber pequeñas cantidades de hierro. Darrell utilizó la técnica de ligar segmentos del intestino delgado en 1965 y obtuvo los siguientes resultados: duodeno > íleon > intestino medio > estómago. Se puede observar que todo el tracto digestivo de los animales puede absorber hierro, pero el principal sitio de absorción es el duodeno [1]. Aunque el hierro puede absorberse por todo el tracto digestivo, sólo una pequeña porción (5% a 8%) del hierro ingerido por los animales se absorbe y el resto se excreta a través de los intestinos con las heces. Aproximadamente dos tercios del hierro del cuerpo humano están presentes en la hemoglobina de los glóbulos rojos y la mioglobina de los músculos, el 20% del hierro está presente en diferentes formas en tejidos como el hígado y el bazo, y el resto no se puede utilizar. se forma en la miosina, la fibra en la zonulina y las enzimas fijadoras de metales [2]. El estado estable del hierro en el cuerpo está controlado principalmente por la tasa de absorción del hierro en el intestino. Aunque en las últimas décadas se han realizado esfuerzos considerables y se han propuesto diversas hipótesis, como el transporte de portadores y los canales iónicos, el mecanismo de absorción del hierro por la mucosa del intestino delgado sigue sin estar claro. En general, se cree que el hierro es absorbido (o absorbido) por muchos tejidos y células a través de la vía clásica de la transferrina (Tf) y el receptor de transferrina (TfR) [2]. Es decir, el hierro férrico se une primero a Tf y luego los dos se combinan con TfR en la superficie celular. El hierro sufre endocitosis, acidificación, liberación y translocación, ingresa al citoplasma y, en última instancia, las células lo utilizan para sintetizar hemoglobina y otras sustancias. Sin embargo, no hay expresión de TfR en las células epiteliales de absorción en la superficie luminal del intestino delgado, por lo que es imposible que el hierro ingrese al cuerpo a través del intestino delgado a través de la vía de transporte clásica de TF-TFR. En los últimos años, DMT 1 (transportador de metales divalentes 1, transportador de iones de metales divalentes) y DCb (citocromo b duodenal, citocromo b intestinal), MTP 1 (transportador de metales 1), Fp1 (proteínas de hierro relacionadas con el transporte de hierro como la ferroportina 1) y HP (proteína accesoria ferroportina). El descubrimiento de estas proteínas es el mayor avance en el campo del metabolismo del hierro de los últimos años y proporciona una respuesta básica a la importante pregunta de cómo el intestino delgado absorbe el hierro. Una nueva investigación confirma que las proteínas DMT1 y DCb están involucradas en el proceso de absorción del hierro en la mucosa (el hierro ingresa a las células a través de la parte superior de las células epiteliales de absorción intestinal), mientras que Fp1 y Hp están involucradas en el proceso de transporte de la mucosa (desde el lado basal). de las células epiteliales intestinales a la circulación sanguínea). En los últimos años, investigadores extranjeros han purificado una nueva proteína del intestino que se une al hierro, la ferritina móvil (Mf), y han descubierto una nueva vía de transporte de hierro para la integrina Mf2. Al mismo tiempo, se propuso una nueva teoría sobre la absorción intestinal de hierro [3]. Pero estas nuevas hipótesis y teorías deberán verificarse aún más en el futuro. 2. Funciones fisiológicas del hierro. El hierro tiene muchas funciones para los animales, principalmente en los siguientes aspectos: El hierro es un componente importante de la hemoglobina, la mioglobina, el citocromo y varias oxidasas. Sirve como transportador de oxígeno y asegura que el oxígeno circule en los tejidos del cuerpo. . El transporte normal en la hemoglobina; el hierro en la hemoglobina es indispensable para mantener las funciones fisiológicas normales de varios órganos y tejidos del cuerpo; el hierro existe en la placenta en forma de transferrina; existe en la leche de los mamíferos en forma de lactoferrina; Jugo, líquido lagrimal y citoplasma de leucocitos. Existe en el hígado en forma de ferritina y hemo; existe en la ovotransferrina en la proteína del huevo de aves y reptiles y el hierro también es el componente activo de muchas enzimas metabólicas del cuerpo, como: proteínas de hierro y azufre, citocromos; , Citocromo oxidasa, peroxidasa, etc. El hierro está estrechamente relacionado con la actividad de algunas enzimas, como la acetil coenzima A, la succinato deshidrogenasa, la xantina oxidasa, la citocromo reductasa, etc. Estas enzimas juegan un papel importante en el proceso de oxidación biológica de las células. Las investigaciones modernas han demostrado que el hierro está estrechamente relacionado con el metabolismo energético, porque más de la mitad de las enzimas y factores del ciclo del ácido tricarboxílico contienen hierro o solo pueden ejercer sus efectos bioquímicos y completar sus funciones fisiológicas en presencia de hierro. Síntesis de proteínas e inmunidad de los animales. La deficiencia de hierro o su mala utilización pueden provocar trastornos en el transporte y almacenamiento de oxígeno, el transporte de dióxido de carbono, el proceso redox y otros procesos metabólicos, afectar el crecimiento y el desarrollo e incluso causar diversas enfermedades como la anemia. La anemia por deficiencia de hierro ocurre cuando el cuerpo almacena o toma una cantidad insuficiente de hierro, se vuelve deficiente de hierro debido a una infección parasitaria o cuando los glóbulos rojos se descomponen más rápido de lo que pueden sintetizarse. La anemia puede ocurrir en cualquier etapa del crecimiento y requiere suplementos artificiales de hierro. 3 Factores que afectan la absorción y utilización del hierro en los animales El efecto de la suplementación con hierro en los animales se ve afectado por muchos factores, que se pueden resumir en tres aspectos: el propio animal, el alimento y el estado del hierro [4].

3.1 Las diferentes especies de animales tienen grandes diferencias en su absorción y utilización del hierro. Diferentes animales, como los rumiantes y los animales monogástricos, tienen diferentes composiciones dietéticas y estructuras del tracto digestivo, y su absorción y utilización del hierro también son significativamente diferentes. No existe una diferencia significativa en la absorción y utilización del hierro entre diferentes especies del mismo animal y entre diferentes géneros de la misma especie (excepto los humanos). El ganado joven y las aves de corral (especialmente los recién nacidos) son propensos a sufrir deficiencia de hierro porque sus reservas corporales de hierro son relativamente bajas. Por lo tanto, la tasa de absorción y utilización de hierro del ganado joven y las aves de corral es mayor que la del ganado y las aves de corral adultos. A medida que envejecemos, la absorción de hierro disminuye y también disminuye la deposición de hierro en tejidos y órganos. También existen grandes diferencias en la absorción y utilización del hierro por parte de los animales en diferentes estados fisiológicos. Por ejemplo, la tasa de absorción de hierro en las hembras preñadas aumenta (Robert, 1977; Manis, 1962). El ambiente gastrointestinal de los animales también afecta la absorción. de hierro. Cuando el valor del pH en la luz intestinal es superior a 4, los iones de hierro y los iones de hidróxido forman polímeros complejos de hidroxilo insolubles, reduciendo así su absorción y utilización. 3.2 En términos de alimento, el contenido de hierro en el alimento afecta la absorción y utilización del hierro. Cuando el contenido de hierro en la dieta disminuye, la absorción de hierro aumenta y viceversa. Las características del contenido de hierro en los piensos de mi país son: el mayor contenido de hierro en los piensos, seguido del salvado, las tortas y la harina de pasto, y el menor contenido en los frijoles y cereales (Du Rong 1989) [7]. El contenido de hierro de un mismo pienso varía mucho. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas se deben utilizar como base los valores medidos reales. En general, la tasa de absorción y utilización del hierro en los alimentos de origen vegetal es menor que en los alimentos para animales (Yang Wenzheng 1993) [1]. Por ejemplo, la tasa de absorción de hierro del maíz, la soja y el trigo es sólo del 1 al 5%, mientras que la tasa de utilización de hierro en piensos como el pescado (11%), la carne de vacuno (22%) y el hígado de res (14-16%). %) es mucho mayor. Esto se debe principalmente a que parte del hierro en los piensos para animales existe en forma de hierro hemo, y las características de absorción y metabolismo del hierro hemo determinan que su tasa de absorción y utilización sea mayor que la del hierro no hemo. Además, los componentes de la dieta afectan la absorción y utilización del hierro. Cuando el alimento es rico en sustancias reductoras como vitaminas C, A y B, proteínas animales, ciertos aminoácidos (como histidina, lisina, cisteína) y azúcares, se puede mejorar la tasa de absorción y utilización del hierro. Al mismo tiempo, algunos ácidos orgánicos (como el ácido oxálico y el fosfato cerebral del ácido fítico en los piensos) y la celulosa pueden formar sales de hierro insolubles con el hierro, lo que dificulta la absorción y utilización del hierro. La presencia de gosipol y altas concentraciones de zinc, manganeso, yodo, cobre y cobalto en el alimento también reducirá la tasa de absorción y utilización del hierro [8]. 3.3 En la producción real de hierro, normalmente se elige hierro ferroso como aditivo de hierro porque la biodisponibilidad de los compuestos que contienen hierro férrico es extremadamente baja. Cuando la solución tiene un pH = 7, la concentración de hierro ferroso en la solución puede alcanzar 1 M, mientras que el hierro férrico es casi insoluble. Cuando el pH de la solución es >:4, el trivalente es insoluble. Por lo tanto, que los animales puedan absorber y utilizar el hierro depende de su solubilidad. Sin embargo, en el entorno de pH del intestino delgado, sólo el hierro ferroso es soluble, por lo que en la luz intestinal, el hierro primero debe reducirse a hierro ferroso antes de que pueda ser absorbido y utilizado por el cuerpo. Además, la potencia biológica de los diferentes suplementos de hierro varía, y generalmente se prefieren los compuestos ferrosos a los compuestos de hierro. También es un compuesto de hierro divalente y la potencia biológica de diferentes compuestos también es diferente [9]. 4. Progreso de la investigación técnica sobre la absorción y utilización del hierro Con el desarrollo de disciplinas relacionadas, la tecnología de investigación sobre la absorción y utilización del hierro se ha desarrollado rápidamente y se puede dividir aproximadamente en tres etapas: la etapa de prueba de equilibrio tradicional, la etapa de aplicación de isótopos y la etapa de celda. Etapa de aplicación de tecnología biológica [10]. 4.1 Prueba de equilibrio La prueba de equilibrio consiste en medir la ingesta y excreción de hierro por parte de los animales dentro de un período de tiempo determinado para obtener la cantidad absorbida o utilizada por el animal. El principio y el funcionamiento de este método son simples y el equipo de prueba requerido no es complicado siempre que se pueda analizar con precisión el contenido de hierro de la muestra y se pueda registrar con precisión la ingesta y excreción de alimentos. Sin embargo, sus deficiencias también son obvias, porque la demanda de hierro en los animales es muy pequeña y la excreción en el cuerpo del animal es muy baja, junto con la interferencia de errores experimentales, es difícil obtener datos reales y confiables [1]. . Sin embargo, este método sigue siendo un método clásico para estudiar la absorción y utilización de ciertos nutrientes por parte de los animales: puede extender el período experimental, permitir que los animales crezcan naturalmente y acercar los resultados experimentales a sus propias condiciones fisiológicas, que no pueden ser sustituido por cualquier otro método. 4.2 Aplicación de la tecnología de rastreo de isótopos Georgede aplicó por primera vez radioisótopos a la investigación con animales en 1924, pero no fue hasta la década de 1950 que los radioisótopos y la tecnología de la radiación se utilizaron ampliamente en el metabolismo animal y en la investigación clínica. Moore (1951) utilizó por primera vez el etiquetado con 55 Fe para estudiar la absorción y utilización del hierro en diferentes alimentos.