一、铁的营养作用

（一）铁与体内蛋白合成有关

铁是组成血红蛋白的主要元素，血红蛋白中的铁约占体内总铁量的三分之二，血红蛋白约占红细胞蛋白质的99%以上，铁缺乏影响血红蛋白的合成而导致贫血。

铁参与组成肌红蛋白，并占体内总铁量的3%，肌红蛋白是一种含血红素的蛋白质，由1个血红素和1个球蛋白组成，其结构与血红蛋白相似，只不过肌红蛋白是单链蛋白，肌红蛋白与氧的亲和力较血红蛋白强，因此，与血红蛋白结合的氧可以传递给肌红蛋白。肌红蛋白主要存在于肌肉组织细胞中，当肌肉细胞缺氧时，肌红蛋白可释放出氧供肌肉收缩之急需。

另外极少量的铁还参与构成人体必需的酶，如参与合成各种细胞色素酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等，参与各种细胞代谢的最后氧化阶段及二磷酸腺苷的合成，它是细胞代谢不可缺少的物质。在铁缺乏早期，可能在贫血出现前，此类含铁或铁依赖酶的功能即受影响，但在治疗后48～72h，精神和食欲好转，揭示酶的功能恢复出现在贫血改善以前。

（二）铁与造血功能有关

铁是红细胞生成不可缺少的原料，红细胞生成除要求骨髓造血功能正常之外，还要有足够的造血原料。制造红细胞的主要原料为蛋白质和二价铁，每个红细胞约含有2.8亿个血红蛋白，而每个血红蛋白分子又由1个球蛋白和4个血红素组成，血红素是由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与1个二价铁离子结合形成的螯合物。在制造红细胞时也要有适量的维生素B12、叶酸等辅助物质，促进红细胞发育成熟。此外，红细胞生成还需要维生素B6、维生素B2、维生素C、维生素E以及微量元素铜、锰、钴、锌等。

（三）铁与能量代谢有关

研究证明，机体内能量释放与细胞聚集铁的数量多少有关，细胞聚集铁越多，释放的能量也就越多。在心脏、肝脏、肾脏等具有高度生理活动能力和生化功能的各器官细胞内，蓄积铁较多。铁通过胰岛素的合成、分泌、储存、活性等参与三大营养物质的能量利用。此外，铁还直接参与体内的氧化反应和能量的代谢。

（四）铁与免疫功能有关

1987年Keilly研究指出，铁缺乏和过量都会引起免疫系统的受损。铁可使机体内外周淋巴细胞、吞噬细胞、中性白细胞保持正常功能。适量的铁对机体免疫是必需的，缺铁免疫力降低。研究表明，缺铁时可引起巨噬细胞游走和抑制因子减少，吞噬细胞活性受损，因此导致体内细胞的杀伤、吞噬和产生抗体能力降低，而补充铁后免疫力明显提高。有报道认为，铁不仅为免疫和免疫代谢过程细胞所必需，而且也可组织参与感染的免疫应答，并通过其调节的细胞因子介导。铁缺乏时被感染的可能性增加，而儿童铁缺乏的预防减少了呼吸道和消化道感染性疾病的发生率。唐咏梅等（2006）对妊娠期缺铁性贫血（IDA）免疫功能及感染性疾病的调查分析表明，IDA孕妇其T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+细胞百分比，CD4+/CD8+值及血清白介素-2（IL-2）水平均显著低于正常孕妇；IgG水平极显著低于正常孕妇，且感染性疾病的总发病率高于正常孕妇（P＜0.05）。

此外，乳铁蛋白是一种与铁结合的糖蛋白，它与IgA、DNA、酪蛋白等高分子物质结合在一起存在于外分泌液（如乳汁）中，是机体合成的高效抗菌物质。其杀菌机制：对铁高度亲和，影响细菌从生长环境中摄取铁；直接与细菌细胞壁外膜结合，造成胞壁损伤；对乳汁中存在的大量溶菌酶的活性有协同作用；与乳铁蛋白结合的抗体也可促进乳铁蛋白的抑菌作用。白细胞或奶中的乳铁蛋白能够将肠道内游离的铁离子结合成复合物，以便于乳酸杆菌的利用，同时抑制了大肠杆菌的作用，能够很好地预防新生动物尤其是仔猪的腹泻。

（五）铁与智力发育有关

铁对脑功能非常重要，早期缺铁对儿童的影响可持续数年，甚至终身。研究表明，缺铁贫血儿童和正常的儿童相比，他们的学习能力、感觉运动能力、注意力、学习和记忆力均显著降低。Lozoff B等（1996）对儿童铁营养研究表明，缺铁组儿童在写作、阅读、数学、运动能力及空间记忆等方面均显著低于非缺铁组，同时易出现焦虑、失落、沮丧等不良情绪。越来越多的实验表明，婴幼儿以及学龄前儿童缺铁性贫血可导致儿童的生长发育发生不可逆性的损伤。一些临床观察也证实，铁缺乏的婴幼儿和青少年儿童常表现为呆滞，对周围事物不感兴趣，容易烦躁，记忆力下降；成年人主要表现为冷漠、呆板、易疲劳。铁与智力发育的关系见图2-1。

图2-1　铁与智力发育指数的关系

（数据来源：Walter等，1989）

此外，铁还参与蛋白质、微量元素、维生素等物质的代谢。在动物体内铁的含量直接影响磷的含量，缺铁时肝细胞中DNA的合成会因缺磷而受到抑制，肝细胞和其他组织细胞中的线粒体和微粒体异常，细胞色素C含量下降，从而影响蛋白质的合成。