菠菜补铁(菠菜补铁还是补钙)
血液,鲜红色!自古以来,人类对于这种红色液体的感觉可谓是两个极端,一方面是生命的依靠,有血缘的亲近与血脉的延续,身体里流淌着亲人的血,那是一种心心相连的温暖;另一方面则是恐惧,欧美恐怖片里常常用鲜血淋淋给人凄惨的景象,使人毛骨悚然。
【这是温暖还是恐怖?】
血的味道尝上去既不好也不坏,有人会认为血液有一些金属的味道,这是对的,18世纪,意大利医学家Menghini研究血液的残渣,发现这些血渣竟然可以被磁铁吸引,也就是说血液里面竟然有铁。
【Menghini就是用这样的磁铁去吸引血渣,发现血液里有铁。】
在《氧》那一章里,我们已经提到拉瓦锡发现静脉血和动脉血颜色的不同,实际是因为其中的含氧量不同,也就是说血液里有能够输送氧气的物质。
1825年,恩格哈尔德研究了血液中的蛋白质,正是这些蛋白质让血液呈现出红色,因此它们被称为“血红蛋白”。他发现各种血红蛋白中都含有铁元素,每一种蛋白质中的铁含量都是恒定的,他还估算出一个血红蛋白的分子量是16000的n倍。这个发现太超前了,要知道,整整100年后,施陶丁格的高分子化学才诞生。在当时,没有一个人能想到会有这么大的分子,这让他受尽嘲弄。
一直到100年后,英国科学家阿代尔才用渗透压的方法确认了恩格哈尔德的发现,并且明确了n=4。
【红血球由血红蛋白组成,血红蛋白由珠蛋白和亚铁血红素组成。】
1959年,奥地利化学家佩鲁兹用X射线衍射的方法分析出了肌红蛋白(很类似血红蛋白)的结构,这一发现让他获得了1962年诺贝尔化学奖。
【佩鲁兹和妻子在诺贝尔奖舞会上。】
每一个血红蛋白分子由4个珠蛋白和4个亚铁血红素分子组成,每个血红素又由4个吡咯环组成,这4个吡咯环的中央有一个铁原子。氧气就是结合在铁原子上,被血液运输。当铁原子在二价状态时,可以和氧气结合成氧合血红蛋白;如果铁被氧化为三价状态,成为高铁血红蛋白,就失去了载氧能力。
【亚铁血红素的分子结构,二价铁离子在分子的正中心。】
说到血红蛋白和氧气的结合,也是一个很神奇的过程。
首先,一个氧分子与血红蛋白四个亚铁血红素中的一个结合,铁原子与氧结合之后,会拖动珠蛋白中的组氨酸,从而引起其他珠蛋白结构的变化,这种变化使得第二个氧分子更容易寻找另一个亚铁血红素结合。第三个、第四个也是一样的道理,反之亦然,一个氧分子的离去会刺激另一个的离去,直到完全释放所有的氧分子。
这种有趣的现象被称为协同效应。
【协同效应的示意图,每个结构中的圆形为铁原子,五边形是组氨酸分子。】
可以想象,是亿万年的演化,才让动物进化出血红蛋白这种神器。但地球诞生20亿年以后,大气的气氛就是以氮气氧气为主的,所以血红蛋白不用多考虑与其他气体的结合。但到了现代某些场合,就出bug了。
我们发现,血红蛋白还可以与二氧化碳、一氧化碳、氰离子结合,结合的方式也与氧完全一样,所不同的只是结合的牢固程度。其中,一氧化碳、氰离子与它的结合力比氧气还强得多。这就是煤气中毒、氰化物中毒的机理,要想解毒,只能找和血红蛋白结合力更强的解药,比如:亚甲基蓝。
【一氧化碳中毒,不能怪血红蛋白哦。】
通过上面的介绍,我们应该能体会到铁元素对人类有多么重要。确实,一个成年人体内含有3-5克铁,其中三分之二都分布在血红蛋白中。如果缺乏铁元素,就会影响到血红蛋白的合成,使人体内的细胞、组织供氧不足,导致缺铁性贫血。
【缺铁性贫血的症状:脱发、呼吸急促、情绪低落、容易疲劳、不安腿综合征、头疼、指甲发脆、怕冷。】
既然铁对人类这么重要,那么维持体内铁平衡尤为重要,尤其对女性、孕妇、病人和老人。按照进出平衡的原则,一方面需要补铁,另一方面要防止铁的流失。
在铝的篇章里提过,以前家家有一个铝做的“钢精锅”,现在似乎都已经换回铁锅了。这不仅因为铝对人体有害,更因为用铁锅烧的菜肴会给人体补充一定的铁元素。
【还是铁锅好。】
众多食物中,最变态的补铁神器是猪肝,100g中竟然含有22.6毫克的铁。
【亲,来碗猪肝汤吧。】
蔬菜水果是富含各种元素的食物,铁也不例外。
【这些都是补铁的好东西。】
曾有传言菠菜的含铁量最高,以至于美国知名动画片《大力水手》中菠菜都被作为主人公放大招之前的必备良药。但这实在是一个“小数点的笑话”,1870年,德国化学家Wolf发表了一篇论文,指出菠菜中铁的含量极高,甚至可与红肉相当。直到1937年,一位德国科学家突然发现,自己检测的菠菜铁含量远远低于以往的数据,查阅原始数据之后才发现是当初Wolf把小数点点错了位置,数值足足夸大了十倍。
其实菠菜中的铁含量在植物中确实算佼佼者,甚至和鸡蛋猪肉也差不多,但菠菜中含有大量的草酸,跟铁元素结合成草酸亚铁,很难被人体吸收。有人估算过,你要吃十几斤菠菜,才能抵得上别人吃一两猪肝。如果真是这样,估计你的脸早就绿了。所以,补铁的王道还是吃鱼吃肉和动物内脏。
【大力水手动画片产自1929年的美国,正是经济危机大萧条的时期,这个不怕困难、力大无穷的形象对于肉食较少的美国国民犹如一针强心剂。现在我们知道补铁可不能真的靠菠菜。】
说完补铁,再说铁流失,铁的天敌是茶和咖啡中的多酚类物质,这类物质会和铁结合成难溶的盐类,抑制铁质吸收。因此,饮茶和咖啡,要有度。
【咖啡和茶,每天1-2杯即可。】
小测试
1, 镇帖头像是:
A) 铁血首相
B) 热血首相
C) 混血首相
D)钢铁首相
2, 下列物质中,最适合补铁的是
A) 菠菜
B) 鸡蛋
C) 猪肝
D)猪肉
3, 你每天喝几杯咖啡or茶
A)0
B)1
C)2
D)3