Bổ sung sắt là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan

Giới thiệu

Bổ sung sắt (iron supplementation) là quá trình cung cấp thêm sắt vào chế độ ăn hoặc qua đường uống nhằm phòng ngừa và điều trị tình trạng thiếu hụt sắt. Sắt đóng vai trò trung tâm trong tổng hợp hemoglobin, myoglobin và nhiều enzyme quan trọng, giúp vận chuyển oxy đến các mô và tham gia các phản ứng oxy hóa khử trong cơ thể.

Tình trạng thiếu sắt và thiếu máu do thiếu sắt phổ biến trên toàn cầu, ảnh hưởng đến khoảng 30% dân số, đặc biệt ở phụ nữ mang thai, trẻ em và người mắc bệnh mãn tính. Thiếu sắt kéo dài gây mệt mỏi, suy giảm nhận thức, giảm khả năng lao động và tăng nguy cơ biến chứng ở bà mẹ mang thai (WHO IDA).

Bổ sung sắt được triển khai qua chương trình y tế công cộng và chỉ định cá nhân. Nhiều quốc gia áp dụng chiến lược bổ sung sắt cho phụ nữ mang thai và trẻ em dưới 5 tuổi, kết hợp với giáo dục dinh dưỡng để nâng cao tỷ lệ hấp thu và tuân thủ điều trị.

Tầm quan trọng của sắt trong cơ thể

Sắt là thành phần cấu tạo của hemoglobin trong hồng cầu, đảm nhiệm chức năng vận chuyển oxy từ phổi đến các mô. Thiếu sắt làm giảm nồng độ hemoglobin, gây thiếu máu nhược sắc, giảm khả năng vận chuyển oxy và dẫn đến cảm giác mệt mỏi, khó thở.

Trong ty thể, sắt tham gia thành phần của các cytochrom và enzyme như catalase, peroxidase, chịu trách nhiệm cho chu trình hô hấp tế bào và sinh tổng hợp năng lượng ATP. Thiếu sắt khiến giảm hiệu suất trao đổi năng lượng, ảnh hưởng đến chức năng não và cơ bắp.

Sắt còn đóng vai trò trong miễn dịch: hỗ trợ hoạt hóa lympho T, chức năng đại thực bào và tổng hợp các gốc tự do kiểm soát vi khuẩn. Người thiếu sắt có nguy cơ nhiễm khuẩn cao hơn và hồi phục sau bệnh chậm hơn.

Dạng và nguồn bổ sung sắt

Sắt bổ sung có hai dạng chính: heme iron và non-heme iron. Heme iron tồn tại trong thực phẩm động vật và viên uống sắt hữu cơ, hấp thu nhanh (15–35%); non-heme iron có trong thực vật và viên sắt vô cơ, hấp thu thấp hơn (2–20%).

• Heme iron: thịt đỏ, gan, cá, hải sản; ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố ức chế hấp thu.
• Non-heme iron: rau xanh, đậu, ngũ cốc, viên uống sắt như ferrous sulfate, ferrous fumarate, ferrous gluconate.

Viên uống sắt thường kê đơn dưới dạng muối Fe2+. Ví dụ:

Cơ chế hấp thụ sắt

Sắt trong dạng Fe3+ phải được khử thành Fe2+ tại bờ bàn chải ruột non nhờ ferric reductase (Dcytb), sau đó được vận chuyển qua màng tế bào bởi DMT1:

$Fe^{3+}\xrightarrow{\text{Dcytb}}Fe^{2+}\xrightarrow{\text{DMT1}}nội bào$

• Sau khi vào tế bào, Fe2+ có thể gắn ferritin để lưu trữ hoặc xuất qua ferroportin ra tĩnh mạch.
• Trong máu, sắt liên kết transferrin dưới dạng Fe3+-transferrin để vận chuyển đến tủy xương, gan và các mô khác.
• Hepcidin do gan sản xuất điều hòa lượng sắt qua ức chế ferroportin, giảm hấp thu khi sắt thừa và tăng khi thiếu hụt (NIH – Ferritin).

Tỷ lệ hấp thu sắt chịu ảnh hưởng bởi yếu tố tăng (vitamin C, loãng dạ dày) và yếu tố ức chế (phytate, polyphenol, canxi). Kết hợp ăn sắt với vitamin C hoặc axit hữu cơ giúp tăng hấp thu đáng kể.

Chỉ định và liều dùng

Chỉ định bổ sung sắt bao gồm phòng và điều trị thiếu máu thiếu sắt, dự phòng trong nhóm nguy cơ cao (phụ nữ mang thai, lưu hành kinh nguyệt nặng, trẻ em) và hỗ trợ hồi phục sau phẫu thuật mất máu hoặc điều trị bệnh mãn tính gây thiếu sắt. Xác định thiếu máu dựa trên kết quả xét nghiệm: hemoglobin < 12 g/dL ở nữ, < 13 g/dL ở nam và ferritin huyết thanh < 15 ng/mL (ASH Guidelines).

Liều sắt nguyên tố khuyến cáo điều trị thiếu máu ở người lớn là 60–120 mg/ngày, chia làm 2–3 lần; trẻ em 3–6 mg/kg/ngày, chia 2 lần. Phòng thiếu máu ở phụ nữ mang thai dùng 30–60 mg/ngày từ tam cá nguyệt thứ hai đến khi sinh; trẻ 6–12 tháng tuổi dùng 10–12,5 mg/ngày (NIH ODS).

Thời gian điều trị thường kéo dài 3–6 tháng sau khi hemoglobin về mức bình thường để bù đắp dự trữ sắt; sau đó duy trì 30–60 mg/ngày trong 1–3 tháng tùy tình trạng. Cần theo dõi hemoglobin và ferritin sau mỗi 4–6 tuần để điều chỉnh liều.

An toàn và tác dụng phụ

Tác dụng phụ thường gặp của viên sắt vô cơ là khó tiêu, buồn nôn, đau bụng, táo bón hoặc tiêu chảy. Các triệu chứng này giảm khi uống sau bữa ăn hoặc sử dụng dạng sắt phức chelate (iron bisglycinate) ít gây kích ứng tiêu hóa hơn (PubMed – Iron Bisglycinate).

Quá tải sắt (hemosiderosis) và hội chứng hemochromatosis có thể xảy ra khi dùng sắt liều cao kéo dài, gây lắng đọng sắt ở gan, tim, tụy dẫn đến xơ gan, suy tim và đái tháo đường. Nguy cơ cao ở bệnh nhân thalassemia cần truyền máu lặp lại.

Ngộ độc cấp ở trẻ em khi uống nhầm sắt là tình trạng khẩn cấp, với liều >20 mg/kg sắt nguyên tố có thể gây nôn, tiêu chảy, toan chuyển hóa, sốc và tử vong. Cần giữ viên sắt xa tầm tay trẻ em và trang bị antidote deferoxamine trong trường hợp ngộ độc (NCBI – Iron Poisoning).

Tương tác với dinh dưỡng và thuốc

• Tăng hấp thu: Vitamin C (ascorbic acid) khử Fe3+ thành Fe2+, tăng hấp thu lên đến 4 lần. Axit citric và axit lactic cũng hỗ trợ.
• Giảm hấp thu: Canxi, phốt phát, phytate (ngũ cốc nguyên cám), polyphenol (trà, cà phê), tanin và một số khoáng đa lượng.
• Tương tác thuốc: Sắt làm giảm hấp thu tetracycline, fluoroquinolone, bisphosphonate, levothyroxine. Thuốc kháng acid và omeprazole giảm hấp thu sắt do tăng pH dạ dày.

Kỹ thuật phối hợp: uống viên sắt cách thức ăn và các thuốc tương tác tối thiểu 2 giờ, hoặc dùng thuốc sắt dạng lỏng pha với vitamin C để tối ưu hóa hấp thu.

Hướng dẫn và khuyến nghị quốc tế

WHO khuyến cáo bổ sung sắt cho phụ nữ mang thai dùng 30–60 mg sắt nguyên tố/ngày và acid folic 400 μg từ khi chẩn đoán có thai đến sinh; trẻ em 6–23 tháng tuổi dùng 10–12,5 mg/ngày trong chương trình y tế công cộng ở vùng có tỷ lệ thiếu máu > 40% (WHO Guidelines).

FDA và NIH đề ra nhu cầu khuyến nghị (RDA) cho sắt: nam >19 tuổi 8 mg/ngày; nữ 19–50 tuổi 18 mg/ngày; nữ >50 tuổi 8 mg/ngày; phụ nữ mang thai 27 mg/ngày; cho con bú 9–10 mg/ngày (NIH ODS).

European Food Safety Authority (EFSA) quy định nhu cầu trung bình: nam 11 mg/ngày; nữ 15 mg/ngày; mang thai 27 mg/ngày; cho con bú 10 mg/ngày. EFSA khuyến nghị hạn chế sử dụng bổ sung khi không có chỉ định lâm sàng để tránh quá tải sắt.

Tiêu chuẩn chất lượng và kiểm soát

Các dược điển USP và Ph. Eur. quy định hàm lượng sắt nguyên tố trong viên sắt ±10% so với nhãn, kiểm tra độ tan ≥ 80% trong 30 phút và giới hạn tạp chất kim loại nặng (Pb ≤ 5 ppm, As ≤ 3 ppm).

GMP yêu cầu kiểm soát quá trình sản xuất, bảo đảm phân tán đều muối sắt, độ ẩm < 5% và bao bì kín khí để tránh oxy hóa. Quy trình kiểm tra stability study xác nhận độ ổn định hàm lượng sắt và tính an toàn qua 2–3 năm.

Tương lai và xu hướng nghiên cứu

• Nano-sắt: Sử dụng hạt nano Fe3O4 hoặc polymer phủ lớp dưỡng chất để tăng sinh khả dụng, giảm tác dụng phụ tiêu hóa (PubMed – Iron Nanoparticles).
• Sắt phức chelate: Iron bisglycinate và iron polymaltose có khả năng hấp thu cao hơn dạng sulfate, dung nạp tốt hơn (PubMed – Iron Bisglycinate Efficacy).
• Microbiome và hấp thu sắt: Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ vi sinh đường ruột lên hấp thu sắt, tiềm năng dùng probiotics để cải thiện tình trạng thiếu sắt.
• Phát triển công thức phối hợp: kết hợp sắt với các chất tăng hấp thu như inulin, prebiotic hoặc vitamin C kéo dài tác dụng, giảm liều dùng.

Tài liệu tham khảo

1. World Health Organization. “Daily Iron Supplementation in Infants and Children.” WHO, 2020. Link.
2. National Institutes of Health Office of Dietary Supplements. “Iron – Fact Sheet for Health Professionals.” NIH, 2021. Link.
3. American Society of Hematology. “Iron Deficiency.” ASH, 2022. Link.
4. Zimmermann, M. B., Hurrell, R. “Nutritional iron deficiency.” The Lancet, 2011;378(9809):125–135.
5. McLaren, G. D., et al. “Regulation of iron absorption and homeostasis.” Clinical Chemistry, 2019;65(1):25–33.
6. PubMed. “Iron Bisglycinate Efficacy and Safety.” Link.
7. PubMed. “Iron Nanoparticles for Supplementation.” Link.