鉄と酸素と水

みなさん こんにちは

特殊水処理器『新ん泉』販売代理店 AtoZの櫻井です。

鉄は人間の歴史にも密接な係わりがあり、文化の発達にも影響し、「鉄は国家なり」と言われるように重要な素材です。

また鉄は人間の体にも欠かせぬ成分で、鉄と水、酸素は人間の生存を左右する要素となっています。

今回は「鉄」について体と暮らしの側面から考えてみましょう。

鉄は酸素と仲が良い!

人間の体内の鉄分は主に血液の赤血球であるヘモグロビンに全体の約70%が存在し、25%が貯蔵鉄として肝臓などに蓄えられています。

鉄は酸素と結びつきやすい性質をもっています。

そのため、体内での鉄の主な役割は酸素を体のすみずみにまで運搬するというとても重要な役割を果たしています。

赤血球の中で鉄はグロビン(タンパク質)と結合してヘモグロビンを構成し、呼吸で取り入れた酸素と結びついて酸素を体中に運びます。

こうして運ばれた酸素が、細胞で燃焼してエネルギーになります。

つまり鉄が酸素を運ばなければ人間は活動できません。

このような鉄を機能鉄といい、肝臓などに蓄えている貯蔵鉄はこの機能鉄を補うためのものです。

人間の体は血液中の鉄分が不足してくると内臓に貯えられた貯蔵鉄を取り崩して、貧血にならないようにします。

この貯蔵鉄は予備としているものなので、多少減っても身体には貧血の症状として現れてきません。

その貯蔵鉄のストックも無くなると、血液中のヘモグロビンが減少し始め、さらに赤血球が減少し、貧血特有の症状が出てきます。

貧血はいわば体内が酸欠状態になっていることで、めまいや息切れ動悸に加えて、筋力の低下によって疲れや倦怠感、脱力感など様々な症状が現れます。

貧血は鉄の欠乏症

貧血の70%は、鉄欠乏性貧血といわれています。

体内の鉄分が不足していますので、鉄分の1日必要摂取量(男性10mg、女性12mg)を毎日3回の食事で確実にとりいれたいものです。

ところがこの大事な鉄分を食品から吸収しようとしても鉄は吸収率の悪い成分なので問題があります。

植物性の食品に多く存在する鉄分は非ヘム鉄(鉄とタンパク質の複合体になっていない形)で、その吸収率は数%程度で、なかなか吸収されません。

一方動物性食品に多く含まれるヘム鉄は腸でそのまま吸収されるので、吸収率も高くなります。

鉄分を効率的に取るためには                                                   1)レバーをはじめとする肉、魚、卵黄などの動物性食品のヘム鉄を積極的にとる。

2)ビタミンCは非ヘム鉄に働きかけて鉄を吸収しやすい形に変えますので、ビタミンCを鉄分と一緒にとると良い。

また非ヘム鉄は動物性たんぱく質と一緒に取ることで吸収率がぐんとよくなりますので肉と野菜を組み合わせて調理をすると良い。

3)胃酸も鉄の吸収には不可欠。リラックスした気分でよくかんで食べると、胃酸が十分に分泌されて鉄の吸収がよくなります。

鉄+水=酸化鉄

鉄は酸素に親和する力が大きいと書きましたが、水とも親しいのです。

鉄を水に漬けて置くと錆びるということを経験的に誰もが知っていますが、化学的には錆は鉄の酸化物です。

少し専門的になりますが、鉄はFeと電子で構成されています。

水道など水にさらされると、鉄表面に 水分が吸着します。

水の中で水分と酸素は化学反応を起こすため、必要な電子を鉄内から取り込み、水分内には、OH-の陰イオンができます。

一方鉄Feは電子をとられた結果、Fe2+の陽イオンに変化し、水分中に溶け込みます。

このように鉄が水に反応してイオン化し、さらに水中に溶け出して、さらに水と酸化物を(水酸化鉄)つくってできたものが錆なのです。

錆は、鉄と水の酸化還元反応により鉄が電子を失ってイオン化し、鉄表面から脱落していくという電気化学的な反応で、起こっていることは電池と同じ。

プラスとマイナスの電極ができて電流が流れていくこととで進行します。

つまり酸素分のある水中に鉄を放置するとこうした電気化学的な反応が連続的に生じ、生じた錆は自身が水分や汚れを留め、また、鉄鋼表面に凹凸が出来て反応面積が増大するため、一旦生じた錆は加速度的に進行します。

こうした錆を止める方法はこの電気化学的な流れを生じさせない方法や、鉄と水を直接接触させない方法などいくつかあります。

ところでこのような錆(水道水の赤水)を飲んだ場合の健康への影響はどうでしょう?

上にも記載したように人間が必要とする1日の鉄分量、また吸収されるためにはヘム鉄やイオンの形でないと吸収されないので、少々の赤水を飲んでも、健康的にはまあ大丈夫といえます。

ただし錆には細菌や不純物の付着などもおこりえますので、そうした点や配管の腐食の面ではやはり対策が必要ですね。

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