Eisen

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 13565 (2023) Diesen Artikel zitieren

368 Zugriffe

Details zu den Metriken

Zur weltweiten Bekämpfung der Eisenmangelanämie (IDA) wird ein neuer Ansatz zur Anreicherung von Trinkwasser vorgestellt. Die Idee besteht darin, Fe aus einem Bett mit körnigem metallischem Eisen (Fe0) auszulaugen, hauptsächlich unter Verwendung von Ascorbinsäure (AA). AA bildet mit Eisen (FeII) sehr stabile und bioverfügbare Komplexe. Berechnete Mengen der FeII-AA-Lösung können täglich dem Trinkwasser von Haushalten oder Kindertagesstätten für Kinder und Erwachsene (z. B. Krankenhäuser, Kindergärten/Schulen, Flüchtlingslager) zugesetzt werden, um den Fe-Bedarf der Bevölkerung zu decken. Granulatförmiges Fe0 (z. B. Eisenschwamm) in Filtern gilt in einkommensschwachen Gegenden als lokal verfügbarer Fe-Träger, und AA gilt auch in einkommensschwachen Ländern als erschwinglich. Die Hauptidee dieses Konzepts besteht darin, FeII aus dem Fe0-Filter durch Verwendung einer geeigneten AA-Lösung zu stabilisieren. Ein Experiment zeigte, dass aus 1,0 g handelsüblichem Eisenschwamm mit einer 2 mM AA-Lösung täglich bis zu 12 mg Fe herausgelöst werden können. Die Fe-Anreicherung von sauberem Trinkwasser ist eine praktikable, erschwingliche und effiziente Methode zur Reduzierung der IDA in einkommensschwachen Gemeinden.

Berichten zufolge ist Eisenmangel weltweit der am weitesten verbreitete Nährstoffmangel und betrifft etwa 5 Milliarden Menschen1,2,3,4. Eisenmangel ist die Hauptursache für Anämie (Eisenmangelanämie – IDA) bei Kindern und Frauen4,5. Die Prävalenz von Anämie ist in Ländern mit niedrigem Einkommen fünfmal höher als in Ländern mit hohem Einkommen6,7. Ein weiterer wichtiger Grund für diese hohe Prävalenz ist, dass Infektionskrankheiten wie bakterielle Infektionen, Hakenwürmer, das humane Immundefizienzvirus oder das erworbene Immundefizienzsyndrom (HIV/AIDS), Darmparasiteninfektionen, Malaria und Tuberkulose häufige Erkrankungen sind, die mit einer Verringerung der Blutbestandteile einhergehen. einschließlich Eisen1,2,4. Eisenmangel beeinträchtigt die kognitive Entwicklung bei Kindern, verringert die Arbeitsfähigkeit bei Erwachsenen, erhöht das Morbiditätsrisiko, führt zu schlechten Schwangerschaftsausgängen und beeinträchtigt die Immunität1,3,4,8. Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO)3,4,8,9,10,11 gilt Eisenmangel als eine der teuersten Krankheiten der Welt. Dies liegt daran, dass IDA wirtschaftliche Verluste in Form von (1) kognitiven Verlusten bei Kindern, (2) geringerer Produktivität bei Erwachsenen und (3) damit verbundenen höheren medizinischen Kosten für alle Gruppen verursacht9,11. Glücklicherweise ist IDA vermeidbar und heilbar, und dies hat für die WHO Priorität10,11. Trotz konzertierter Bemühungen zur Eisenergänzung (z. B. Getränke, Lebensmittelanreicherung, Injektionen, Sirupe, Medikamente, Pillen, Salzanreicherung, Tabletten) wurden in den letzten drei Jahrzehnten jedoch keine großen Fortschritte erzielt3,4,7,12,13,14 ,15,16. IDA behauptet weiterhin seine Spitzenposition als Hauptursache für jahrelange Behinderung und trägt immer noch zu bis zu 120.000 Todesfällen bei Müttern pro Jahr bei3,11,17.

Im Laufe der Jahre wurden viele Strategien zur Vorbeugung und Behandlung von IDA entwickelt2,4,7,12,18,19,20. Tabelle 1 gibt einen Überblick über die verwendeten Werkzeuge basierend auf den vom Oxidationszustand abhängigen Eigenschaften der verwendeten Eisenquellen (Fe0, FeII und FeIII). Die vier am häufigsten verwendeten Strategien sind: (1) Diversifizierung der Ernährung, (2) Nahrungsanreicherung mit Fe, (3) Multi-Mikronährstoff-Supplementierung und (4) Behandlung von parasitären Infektionen, die zu Eisenmangel beitragen2,3,5. Eine fünfte Strategie, über die nur in Brasilien berichtet wurde, ist die Trinkwasseranreicherung mit löslichem Eisen (FeII)7,12,21,22,23,24. Eine beliebte kurzfristige und kostengünstige Strategie, die in großem Maßstab relativ einfach umzusetzen ist, ist der Einsatz von Stärkungsprogrammen in Kindergärten und Schulen5. Zur Vorbeugung von IDA empfiehlt die WHO in den meisten Ländern allen Frauen vor der Menopause, jugendlichen Mädchen und kleinen Kindern eine tägliche Eisenergänzung über drei aufeinanderfolgende Monate im Jahr3,11.

Die größte Herausforderung bei der Bekämpfung von IDA ist die Kontrolle der Eisenbioverfügbarkeit7. Eisenquellen sind auf dem Markt weit verbreitet, aber nicht alle davon sind bioverfügbar (Tabelle 1). Tabelle 1 zeigt, dass die beste Eisenquelle (bioverfügbar) FeII-Sulfat mit stabilem FeII ist. FeII-Chloride sind ebenfalls gut wasserlöslich, aber unter physiologischen Bedingungen nicht stabil. Fe0- und FeIII-Quellen sind weniger löslich und ihre Bioverfügbarkeit ist entsprechend gering. Mit anderen Worten: Lösliches Fe sollte als stabiles FeII vorliegen, damit es vom menschlichen Körper absorbiert werden kann2,7,17,25. Dies ist der Grund, warum der gleichzeitige Verzehr von eisenreichen Diäten und Vitamin C (Ascorbinsäure – AA) IDA konsequent und erfolgreich behandelt hat2,7,22,24,26. Ascorbinsäure ist ein starkes Reduktionsmittel für FeIII und bildet mit FeII [FeII-AA]27,28,29 sehr stabile Komplexe. FeII-AA-Komplexe werden vom menschlichen Körper leicht aufgenommen. Daher hat die Versorgung von Menschen mit FeII-AA-Lösungen das Potenzial, die IDA7,12 zu senken.

In dieser Mitteilung wird der Entwurf eines Geräts zur lokalen Erzeugung einer FeII-AA-Lösung zur Trinkwasseranreicherung vorgestellt. Granulatförmiges Fe0 wird in eine Säule gegeben und mit einer AA-Lösung ausgelaugt. Eine berechnete Menge des Sickerwassers wird in den Trinkwassertank gegeben, um die täglich benötigte Eisenkonzentration zu erreichen. Es werden Werkzeuge für den Einsatz solcher Geräte in Kindertagesstätten für Kinder und Erwachsene besprochen.

Die Präsentation beginnt mit einer Beschreibung des Fe/AA-Systems (Abschnitt „Hintergrund des FeII-AA-Konzepts“), gefolgt von einer Diskussion der aktuellen Verwendung von Fe0 zur IDA-Kontrolle (Abschnitt „Aktuelle Verwendung von Fe0 zur IDA-Kontrolle“). Der Abschnitt „Fe0-Auslaugung mit Ascorbinsäure: Proof of Concept“ stellt einige experimentelle Daten zur Fe0-Auslaugung mit Ascorbinsäure vor (z. B. Proof of Concept), der Abschnitt „Entwurf einer FeII-haltigen Einheit“ bereitet die Umsetzung des Konzepts durch die Diskussion einer FeII-AA vor Produktionseinheit. „IDA und sichere Trinkwasserversorgung: zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen?“ In diesem Abschnitt werden einige Empfehlungen zur Kombination von IDA-Kontrolle und sicherer Trinkwasserversorgung formuliert. Ein kurzes Fazit (Abschnitt „Abschließende Bemerkungen“) schließt die Präsentation ab.

Die Fähigkeit, den Eisenstatus in Populationen zu verbessern, hängt weitgehend vom Verständnis der Biochemie und Absorption von Fe im menschlichen Körper ab2,7,17,28. Es gibt zwei Arten von Eisen: Häm-Eisen (in rotem Fleisch enthalten) und Nicht-Häm-Eisen (in pflanzlichen Lebensmitteln enthalten). Die Eisenaufnahme im Magen-Darm-Trakt ist bei Nicht-Häm-Eisenquellen geringer. Die Literatur enthält viele widersprüchliche Erkenntnisse zu Parametern, die für die effektive Aufnahme von Fe durch den Menschen relevant sind3,5,17. Es scheint erwiesen, dass Eisensalze bei der Bekämpfung von IDA besser sind als Hämeisen, einige neuere Eisenformulierungen behaupten jedoch das Gegenteil30,31. Glücklicherweise gibt es eindeutige Berichte darüber, dass eine Kombination aus Ascorbinsäure (AA) und Fe-haltiger Ernährung den Eisenstatus in der Bevölkerung verbessert7,30. Als schwache Säure ist AA ein starkes Reduktionsmittel für FeIII und ein ausgezeichneter Komplexbildner für FeII7,28,29. Das bedeutet, dass AA bei Bedarf das wässrige FeIII–FeII reduziert und den sehr stabilen Fe-AA-Komplex aufbaut, der für den menschlichen Körper verfügbar ist (Fakt 1: AA reduziert wässriges FeIII und baut einen stabilen Fe-AA-Komplex auf). Daher sind Fe-AA-Komplexe im menschlichen Körper bioverfügbar7.

Menschen, die in einer Umgebung mit hohem Eisengehalt im Grundwasser leben, haben einen besseren Eisenstatus gezeigt oder leiden weniger unter IDA32,33,34,35,36,37,38. Der Grund für diesen Befund liegt darin, dass eisenreiches Grundwasser FeII enthält, das bei Kontakt mit Luft (20 % O2) zu FeIII oxidiert wird39. Dies impliziert, dass die Menge an bioverfügbarem FeII auch von der Dauer der Lagerung abhängt. Bei der Oxidation fällt FeIII als Fe-Hydroxide/-Oxide aus oder wird mit weniger/nicht bioverfügbaren Spezies komplexiert. Fereiches Grundwasser enthält bioverfügbares FeII. Wenn sauberes Fe-reiches Grundwasser als Trinkwasserquelle zur Verfügung steht, reicht es aus, FeII zu stabilisieren, beispielsweise durch Zugabe von AA oder Zitronensaft, um den Fe-Status der Bevölkerung zu verbessern25,40,41.

Insgesamt ist die Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser, das Fe in stabilisierter Eisenform (FeII) enthält, ausreichend (Fakt 1). Diese Idee ist nicht neu, da sie in den letzten drei Jahrzehnten erfolgreich im ländlichen Brasilien angewendet wurde7,21,22,23,24,26. In seiner ursprünglichen Form musste jede Familie einen irdenen Topf mit etwa 10 Liter Fassungsvermögen zum Aufbewahren von Trinkwasser haben. Familien erhielten eine konzentrierte Eisenlösung (10 g/l) in Form von Eisensulfat (FeSO4) und L-Ascorbinsäure im Molverhältnis FeII:AA = 1:3, abgefüllt in 10-ml-Flaschen21. Der Erfolg dieses Ansatzes hat seine Ausweitung auf Kindertagesstätten motiviert7,24. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, FeII aus metallischem Eisen (Fe0) herauszulösen. So wird handelsübliches Eisensulfat durch ein günstigeres körniges Fe0 ersetzt, das zudem leicht verfügbar ist, beispielsweise als Eisenspäne, Eisendraht, Eisenschrott, Eisenschwamm (direkt reduziertes Eisen) oder Stahlwolle. In diesem Zusammenhang in Frage kommende Fe0-Quellen sollten keine toxischen Legierungselemente enthalten. Eisenschwamm ist sicherlich das beste Material, das diese Voraussetzung erfüllt. Die typische mineralogische Zusammensetzung (in %) von Eisenschwamm beträgt42,43: Fe (gesamt): 92–95; Fe0: 85–90; C: 1,0–1,5; S: 0,005–0,015; P: 0,02–0,09, SiO2: 1,0–2,0 und durch den Gang ausgeglichen. Bei der Gange handelt es sich um die restlichen nicht reduzierten Oxide, die hauptsächlich aus Al2O3, CaO, FeO, MgO, MnO und SiO2 bestehen. Die typische Massendichte von Eisenschwamm beträgt 1600 kg m−3 und seine scheinbare Dichte beträgt 3200 kg m−342.

Es ist bekannt, dass die hier zur Verwendung in der Fe-Anreicherungseinheit ausgewählten Materialien wirksam zur Herstellung stabiler löslicher FeII-Lösungen unter Umgebungsbedingungen geeignet sind. Auch Verfügbarkeit und Kosten werden bei der Auswahl berücksichtigt, da für eine dezentrale Produktion erhebliche Mengen erforderlich wären. Gebrauchte Fe0-Partikel sollten keine giftigen Legierungselemente (z. B. Cr, Ni) enthalten. Glücklicherweise ist dies bei vielen leicht verfügbaren Fe0-Materialien wie Gusseisen und niedriglegiertem Stahl der Fall. Beispielsweise analysierten Lufingo et al.29 neun handelsübliche Stahlwolle auf ihre elementare Zusammensetzung und stellten fest, dass der Fe0-Gehalt konstant über 99 % lag, während der (Cr + Ni)-Gehalt in allen Proben unter 0,7 % lag. Diese Daten deuten darauf hin, dass eine Lösung mit etwa 10 mg/L Fe nicht nachweisbare Mengen an (Cr + Ni) enthalten würde. Idealerweise sollten jedoch verwendete Fe0-Proben frei von Cr, Ni und Pb sein. Daher besteht die Notwendigkeit, (1) die chemische Zusammensetzung potenzieller Fe0-Materialien zu bestimmen und (2) sie vor ihrer Verwendung zur Trinkwasseranreicherung auf die Auslaugfähigkeit relevanter toxischer Elemente zu testen. Im nächsten Abschnitt wird ein Machbarkeitsnachweis vorgestellt, der sich auf die Veranschaulichung der Fe-Auslaugfähigkeit einer 0,02 M AA-Lösung (pH = 3,5) aus vier ausgewählten FeO-Proben in fünf parallelen Experimenten beschränkt.

Fe0 gilt derzeit als zufällige Quelle für bioverfügbares Eisen mit sowohl negativen als auch positiven Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit (Tabellen 1, 2)44,45,46,47,48,49,50. Einerseits wird eine übermäßige Fe-Aufnahme (z. B. Fe-Überladung oder Eisenvergiftung) auf eine Metallvergiftung zurückgeführt, die durch Lebensmittel und Getränke verursacht wird, die in Gefäßen auf FeO-Basis zubereitet werden2,18,19,20,44,45. Andererseits wird zur Vorbeugung und Heilung von IDA18,19,20,40,49,50 Fe empfohlen, das aus Kochutensilien auf Fe0-Basis ausgelaugt wird. Wo Fe0-Kochutensilien nicht verfügbar, nicht erschwinglich oder nicht gesellschaftlich akzeptiert sind, wurden wiederverwendbare Fe0-Barren verwendet51,52,53,54,55, beispielsweise in Kochutensilien auf Al-Basis (Abb. 1). Abbildung 2 zeigt das Foto eines fischförmigen Eisenbarrens, wie er zur In-situ-Nahrungsmittelanreicherung in Kambodscha verwendet wird, sowie eines blattförmigen Eisenbarrens, wie er in Indien verwendet wird55,56.

Foto eines Aluminiumkochtopfs auf dem Feuer in Bamena (ländliches Kamerun). Foto aufgenommen von Serge Ndokou-Nana, Oktober 2021.

Foto eines Lucky Iron Fish und eines Lucky Iron Leaf. Foto aufgenommen von Gerhard Hundertmark, November 2021.

Fe0 in Form von Eisenpulvern wird auch häufig zur Lebensmittelanreicherung verwendet14,17,56. Dabei wird die Fe-Absorption durch das Ausmaß der Auflösung gebrauchter Fe0-Pulver im Magensaft bestimmt17. Das Ausmaß der Fe-Absorption hängt somit von der intrinsischen Reaktivität des verwendeten Fe0 in der menschlichen Magenflüssigkeit ab. Das Fehlen einer Charakterisierung der intrinsischen Reaktivität von Fe0 scheint ein großes Manko zu sein, da viele verschiedene Fe0-Typen ohne angemessene Qualitätskontrolle getestet und verwendet wurden58. Eine ordnungsgemäße Qualitätskontrolle würde die relative Fe-Bioverfügbarkeit von gebrauchten Fe0-Pulvern charakterisieren. So wurden beispielsweise weitgehend H-reduzierte Fe0-Pulver zur Anreicherung von Getreidemehlen verwendet, während die WHO nur elektrolytisches Eisenpulver14 empfiehlt. Die Empfehlung der WHO basiert auf Feldnachweisen zur Fe-Absorption in Wirksamkeitsstudien. Es wäre jedoch besser gewesen, einen Betriebsparameter (z. B. einen Auflösungsindex) zu entwickeln, um den Fe0-Auflösungstrend unter verschiedenen physiologischen Bedingungen (im Magen-Darm-Trakt) zu beurteilen.

Obwohl klar ist, dass Fe0 eine relevante Fe-Quelle zur Heilung und/oder Vorbeugung von IDA ist, ist nicht klar, warum eine bestimmte Fe0-Quelle bevorzugt verwendet wird und welche spezifischen Betriebsbedingungen optimal sind, um den täglichen Bedarf eines Menschen zu decken2,7 ,17,23. Zu den relevanten Fe0-Quellen gehören: (1) Fe0-Koch- und Lagergefäße (Töpfe und Fässer)44,45,59, (2) wiederverwendbare Fe0-Barren51,52,53,55,60 (https://luckyironfish.com, Access 2021/ 10/25) und (3) Fe0-Pulver2,56,61,62.

Die Anreicherung von Nahrungsmitteln gilt weitgehend als die beste Strategie zur Erhöhung der Eisenaufnahme einer Bevölkerung, insbesondere für Kinder und schwangere Frauen2,14,15,16,55. Die WHO hat die Lebensmittelanreicherung als potenzielles universelles Instrument zur weltweiten Bekämpfung von IDA erkannt11. Es sind jedoch mehrere Bedenken zu nennen: (1) Durch die Lösung eines Problems (IDA) bei manchen Menschen verschlimmert die universelle Anreicherung die Eisenvergiftung bei anderen Menschen (fragliche Universalität) und eine Eisenvergiftung ist genauso schwerwiegend wie IDA2, (2) weil Bei Menschen mit niedrigem Einkommen hat ein großer Teil der Bevölkerung nur eingeschränkten Zugang zu kommerziell angereicherten Lebensmitteln (deren Erschwinglichkeit in Frage gestellt wird) und (3) es ist nicht bekannt, welcher Anteil von Fe0 in der Nahrung während der Verdauung effektiv gelöst wird und welcher Anteil vom Körper absorbiert wird jeder einzelnen Person2,7,17,23.

Mit dem Ziel, die drei genannten Probleme zu lösen, schlägt diese Mitteilung eine Lösung vor, die für den (potenziell) an IDA erkrankten Teil der Bevölkerung von Vorteil ist. Diese Lösung wird als „halbuniverselle“ Befestigung2 bezeichnet und nutzt Wasser als Vehikel7. Darüber hinaus ist nur Trinkwasser angereichert und gilt als erschwinglich oder zumindest erschwinglicher als handelsübliche angereicherte Lebensmittel. Was die Bioverfügbarkeit betrifft, wird Fe durch Ascorbinsäure aus körnigem Fe0 ausgelaugt und ist langfristig stabil und bioverfügbar7,21,22,23,24,26,28.

Die vorliegende Studie präsentiert ein Konzept zur Extraktion von FeII aus Fe0-Proben unter Verwendung von Ascorbinsäure (AA) als Auslaugmittel oder Auslaugmittel. Zuvor wurde AA verwendet, um Metalle aus natürlichen Metalloxiden (z. B. marines MnO2) durch reduktive Auflösung auszulaugen und zu extrahieren63,64,65,66. In diesem Zusammenhang ist AA ein Reduktions- und Auslaugungsmittel (Chelatbildner) für die Erzverarbeitung bei Umgebungstemperatur und Normaldruck. Eine wichtige Lehre aus diesem hydrometallurgischen Prozess ist, dass die AA-Laugung gute dynamische Eigenschaften und eine hohe Reaktionskinetik aufweist und eine einfache Ausrüstung erfordert. In dieser Arbeit wird AA verwendet, um die oxidative Auflösung von Fe0-Proben aufrechtzuerhalten. Fe0 wird durch Wasser (H+) oxidiert (oxidative Auflösung) (Gleichung 1) und das resultierende Fe2+ wird durch Chelatbildung mit AA stabilisiert (Gleichung 2). Ohne AA wäre Fe2+ durch in der Luft vorhandenen Sauerstoff weiter zu Fe3+ oxidiert worden (Gleichung 3) und als Fe(OH)3 ausgefällt (Gleichung 4)58,67,68,69,70. Aus Gl. (1) Ein Mittel zur Erhöhung des Ausmaßes der Fe2+-Auswaschung ist die Senkung des pH-Wertes (H+-Zugabe).

Sobald Fe(AA)2+-Komplexe gebildet sind (Gl. 2), bleiben sie stabil, selbst wenn der pH-Wert auf Werte bis zu 8,071,72 ansteigt. Conrad und Schade71 zeigten insbesondere, dass die Zugabe von NaOH zu einer (FeCl3 + AA)-Lösung zu einem löslichen Eisenchelat führt, während die Zugabe von AA zu einer (FeCl3 + NaOH)-Mischung zu einem unlöslichen Fe(OH)3 führt.

Organische Säuren (z. B. Essigsäure, Zitronensäure, Oxalsäure) und andere Chelatbildner (z. B. Ethylendiamintetraessigsäure – EDTA) können als wirksame Auslaugungsmittel für Flugasche und Mineralien verwendet werden73,74. Derzeit werden organische Säuremischungen getestet, um wertvolle Metalle aus verbrauchten Li-Batterien zurückzugewinnen75. Beispielsweise nutzte das von Chen et al.74 beschriebene Verfahren Iminodiessigsäure und Maleinsäure, um Li+ und Co3+ bei 60 °C quantitativ zurückzugewinnen. AA wandelt dann Co3+–Co2+ um und ermöglicht die selektive Rückgewinnung von Co. Die vorliegende Arbeit verwendet AA, um die Fe0-Auflösung aufrechtzuerhalten (Gleichung 1). Vergleichbare Ansätze sind Bemühungen unserer Forschungsgruppe, die zwei organische Chelate (EDTA und 1,10-Phenanthrolin) verwenden, um die intrinsische Reaktivität von Fe0-Proben zu charakterisieren29,58,76. Darüber hinaus verwendet unsere Forschungsgruppe routinemäßig eine 0,1 M AA als Waschlösung, um Glaswaren nach FeO-Dekontaminationsexperimenten von FeIII-Oxiden zu befreien.

Dieser Abschnitt wurde von Ndé-Tchoupé et al.76 übernommen, die die Reaktivität von zwölf Fe0-Materialien für die H2-Entwicklung in H2SO4 charakterisierten. Die vier hier getesteten wurden einbezogen und zeigten deutlich unterschiedliche Reaktivität. Dieses Ergebnis wurde kürzlich mit einem neu entwickelten Test zum Fe0-Screening bestätigt: dem Ascorbinsäuretest58.

Die Arbeitslösung wurde aus einem L-Ascorbinsäure-Pulver (Merk, Darmstadt, Deutschland) hergestellt. Das verwendete 1,10-Phenanthrolin, Natriumascorbat und der Eisenstandard (1000 mgL−1) stammten ebenfalls von Merck (Darmstadt, Deutschland). Alle Chemikalien waren von analytischer Qualität.

Es wurden vier ausgewählte Fe0-Materialien verwendet. Bei zwei davon handelte es sich um kommerziell erhältliche Materialien zur Grundwassersanierung, die als (1) „Eisenschwamm“ und (2) „iPuTec“ bezeichnet wurden. Eisenschwamm ist Eisenschwamm der ISPAT GmbH, Hamburg; iPuTec ist Graugußeisengranulat der iPutec GmbH & Co. KG, Rheinfelden; beide in Deutschland. Bei den anderen beiden Materialien handelte es sich um Eisenschrottmaterialien einer Metallaufbereitung Zwickau mit der Bezeichnung „S15“ und „S69“. S15 war eine Mischung aus Weichstählen unterschiedlicher Herkunft, während S69 eine ähnliche Mischung aus Gusseisen war. Abgesehen von Eisenschwamm wurden Fe0-Materialien in ihrem typischen Zustand und ihrer typischen Form (d. h. „wie erhalten“-Zustand) verwendet. Eisenschwamm wurde in kleine Stücke zerkleinert, gesiebt und die Partikel mit einer Größe zwischen 1,0 und 1,6 mm ohne weitere Vorbehandlung verwendet.

Tabelle 2 fasst die Elementzusammensetzungen der Materialien basierend auf Analysen mithilfe der Röntgenfluoreszenzspektrometrie zusammen. Es ist deutlich zu erkennen, dass sich die Materialien vor allem in ihren Kohlenstoff- (C) und Silizium- (Si) Gehalten unterscheiden. Basierend auf dem C-Gehalt können die getesteten Materialien daher in drei Klassen eingeteilt werden: (1) iPuTec und S69 mit mehr als 3 % C (Gusseisen), (2) S15 mit weniger als 2 % C (Flussstahl), und (3) Eisenschwamm (1,9 % C), der zur dritten Klasse gehört und sich durch eine spezifische Herstellungstechnologie auszeichnet, die poröse Materialien hervorbringt42,43. Alle diese Materialien hatten eine unregelmäßige Form (Feilspäne und Hobelspäne) mit rauer Oberfläche. Eisenschwamm hatte eine sehr raue Oberfläche und war sogar porös. iPutec und die beiden Alteisen (S15 und S69) waren sichtbar mit Rost bedeckt.

1,0 g jedes Fe0-Materials wurden in eine Chromatographiesäule gegeben, die im unteren Drittel Sand und in den oberen zwei Dritteln die 0,02 M AA-Lösung enthielt (Abb. 3). Fe0 wurde an fünf aufeinanderfolgenden Tagen (Montag–Freitag) jede Woche täglich mit etwa 180 ml einer 0,02 M Ascorbinsäurelösung (pH = 3,5) bei einer konstanten Temperatur von 23 ± 2 °C ausgelaugt. Bei jeder Auslaugung wurde das genaue Volumen des Sickerwassers überwacht und dessen Eisenkonzentration bestimmt. Der Versuch wurde nach 55 Auslaugungsereignissen beendet. Dies entspricht einer Auslaugungsrate von 53 % für Eisenschwamm (das reaktivste Material). Um den Einfluss der Fe0-Masse auf das Ausmaß der Fe-Auslaugung durch AA abschätzen zu können, wurde ein Begleitversuch mit 2,0 g iPuTec durchgeführt.

Säulenversuchsaufbau zur Fe0-Auslaugung durch Ascorbinsäure (2 mM). Das Foto entstand am Ende der Experimente. Der Auslauf der dritten Säule ist während der Experimente gebrochen, dies hat jedoch keinen Einfluss auf die Leistung des Systems.

Die Eisenanalyse wurde mit der Phenanthrolin-Methode durchgeführt. Obwohl Fe(AA) bereits Fe(II) war, wurde die Reduktion gemäß dem Analyseprotokoll durchgeführt, zu dem auch die Kalibrierung der Standardlösungen gehörte. Die Eisenkonzentrationen wurden mit einem Cary 50 UV-Visible-Spektrophotometer (Cary Instruments, LabMakelaar Benelux BV, Zevenhuizen, Niederlande) bei einer Wellenlänge von 510,0 nm unter Verwendung von 1,0-cm-Glaszellen bestimmt. Die pH-Werte wurden mit kombinierten Glaselektroden (WTW Co., Weinheim, Deutschland) gemessen.

Tabelle 4 und Abb. 4 fassen die Ergebnisse der Fe-Extraktion aus den vier getesteten Fe0-Materialien zusammen. Aus Tabelle 3 geht hervor, dass Eisenschwamm mit 529,5 mg oder 53 % der anfänglichen 1,0 g nach 55 Auslaugungsereignissen über 129 Tage das höchste Ausmaß an Fe-Auslaugung aufwies. Die aufsteigende Reihenfolge der Fe0-Reaktivität in Bezug auf das Ausmaß der Fe-Auslaugung in 0,02 M AA ist: S15 < iPuTec < S69 < Eisenschwamm. Die hohe Reaktivität von Eisenschwamm wird auf seine im Vergleich zu anderen Materialien höhere Porosität und die entsprechende Oberfläche zurückgeführt. Die gleiche Reaktivitätsreihenfolge wurde in verwandten Arbeiten58,76 berichtet. Ein weiteres wichtiges Merkmal aus Tabelle 4 ist die Tatsache, dass die Verwendung der doppelten Menge Fe0 (2,0 g für iPuTec) nicht zu einer Verdoppelung des Ausmaßes der Fe-Auslaugung führte. Tatsächlich stieg die täglich ausgelaugte Fe-Masse bei einer Verdoppelung der anfänglichen Fe0-Masse nur um 24,4 %, von 8,6 auf 11,4 %. Diese Beobachtung steht im Einklang mit der nichtlinearen Kinetik der Fe0-Auflösung57.

Zeitabhängiges Ausmaß der Fe-Auslaugung aus den vier getesteten Fe0-Proben: (a) Masse pro Auslaugungsereignis und (b) kumulative Massen. Experimentelle Bedingungen: Miron = 1,0 g, [AA] = 0,02 M und T = 23 ± 2 °C.

Abbildung 4a zeigt, dass die tägliche Dosis von 2–12 mg Fe aus jeder Säule mit 1 g Fe0 ausgelaugt werden konnte.

Für jedes Material war die ausgelaugte Menge zu Beginn des Experiments hoch, dann nahm sie mit zunehmenden Auswaschungsereignissen (verstrichene Zeit) zunehmend ab, bis etwa 70 Tage. Anschließend stieg er bis zum Tag 110 wieder auf Werte an, die mit den Anfangswerten für alle Fe0-Proben außer S15 vergleichbar waren (Tabelle 5). Nach Tag 110 begann ein erneuter Rückgang des ausgelaugten Fe-Gehalts. Der Trend war für alle Fe0-Proben, einschließlich S15, derselbe, mit lediglich Unterschieden in der Größe. Interessanterweise zeigte Eisenschwamm um den 70. Tag herum das geringste Ausmaß an Fe-Auslaugung. Abbildung 4b zeigt das kumulative Ausmaß der Fe-Auslaugung und zeigt deutlich, dass Eisenschwamm das beste Material in den 129 Auslaugungsereignissen ist.

Eine Kombination aus (1) nicht konstanter Kinetik der Eisenkorrosion für einzelne Materialien und (2) unterschiedlichen Gesetzen der Variationskinetik der Menge an Materialien macht jede Vorhersage des Ausmaßes der Auslaugung schwierig (Tabelle 5). Tabelle 5 zeigt, dass bei den ersten 10 Auslaugungsereignissen die Reihenfolge der Reaktivität aufstieg: iPuTec < Eisenschwamm < S15 < S69. Nach dieser Anfangsphase war S15 bis t = 112 d das am wenigsten reaktive Material, was dem 52. Auslaugungsereignis entspricht. Zwischen dem 10. und dem 52. Auslaugungsereignis gibt es auch keinen einheitlichen Trend in der Variation des Ausmaßes der Fe-Auslaugung aus den drei anderen Materialien. Es ist jedoch sicher, dass verschiedene Mengen an Fe(AA)2+ zur Herstellung verdünnter Lösungen zur Vorbeugung oder Bekämpfung von IDA durch Variation der folgenden Faktoren erhalten werden können: (1) die Fe0-Masse (z. B. 1,0 g, 2,0 g), (2 ) der Fe0-Typ (z. B. Eisenschwamm, iPuTec), (3) die AA-Konzentration (z. B. 0,02 M, 0,2 M) und schließlich (4) Ansäuern der Lösung. Fe0 kann zunächst durch EDTA ausgelaugt und die resultierende Lösung (FeIIIEDTA) reduziert und zu Fe(AA)2+ stabilisiert werden. Tatsächlich haben vorläufige Experimente (Ergebnisse nicht gezeigt) gezeigt, dass EDTA ein weitaus besseres Auslaugmittel als AA ist. Die Fähigkeit von AA, FeIIIEDTA zu reduzieren, ist dokumentiert und wird in der analytischen Chemie genutzt29,58.

Dieses Experiment hat eindeutig gezeigt, dass die Verwendung von zwei Säulen, die die gleiche Menge einer Fe0-Probe (m) enthalten, zu einem höheren Fe-Auslaugungsgrad führt als eine einzelne Säule, die zweimal die gleichen Materialien (2 * m) enthält. Dies liegt an der extremen Komplexität der mit wässriger Eisenkorrosion verbundenen Phänomene (Tabelle 1)29,57. Zusammenfassend belegen diese Ergebnisse, dass die Fe0-Auslaugung mittels AA ein vielversprechender Ansatz zur Erzeugung stabiler FeII-Lösungen zur Verbesserung des Eisenstatus des Menschen ist.

Der konzeptionelle Entwurf einer FeII-AA-Produktionsanlage umfasst zwei Komponenten: (1) eine reaktive Quelle für metallisches Eisen (Fe0) und (2) eine Ascorbinsäurelösung (AA). Prinzipiell sind Batch- und Säulenlaugungsverfahren möglich. Allerdings werden Kolonnenoperationen hier vor allem deshalb bevorzugt, weil sie mit begrenztem Arbeitsaufwand mehrere Monate lang laufen können (Abschnitt „Fe00-Laugung mit Ascorbinsäure: Proof of Concept“). Der Abschnitt „Fe0-Auslaugung mit Ascorbinsäure: Proof of Concept“ und die verfügbaren Daten zur Fe0-Auslaugung durch Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)29 legen nahe, dass es möglich ist, konstante Mengen an Fe aus Fe0-Füllung, Eisenschwamm und Stahlwolle in einem Glas auszulaugen Kolonne für mehrere Wochen77 (Abb. 5). Die Fe-Konzentration im Abwasser (C0) hängt hauptsächlich von der intrinsischen Reaktivität des verwendeten Fe0, der verwendeten Fe0-Masse, der Fließgeschwindigkeit der AA-Lösung und der AA-Konzentration ab. Der C0-Wert (Gl. 5) wird so gewählt, dass ein bestimmtes Volumen des Abwassers (V0) einem Wasserreservoir (V1) zugeführt wird, um die gewünschte Fe-Konzentration im angereicherten Trinkwasser (C1) zu erhalten.

Schematische Darstellung des Prozesses der Herstellung der FeII-AA-Lösung (V0) und ihrer Zugabe in einen sicheren Trinkwasserspeichertank (V1). Fe0 ist eine reaktive Eisenquelle. Als Füllmaterial wird Sand verwendet.

Unter der Annahme, dass verfügbares sicheres Trinkwasser eisenfrei ist, impliziert die Massenbilanz von Fe, dass C0V0 = C1V1 (Gleichung 1). Wenn täglich 1 m3 mit FeII-AA angereichertes Wasser (V1 = 1000 L) mit 2 mg/L FeII (C1) produziert werden soll und 1,0 L (V0) des Abwassers verwendet werden soll, dann sollte der C0-Wert 2000 mg betragen /L oder 2,0 g/L (C0 = 2000 mg/L). Die Herausforderung besteht darin, die beste Kombination aus Fe0-Materialien (z. B. Eisenspänen, Eisenschwamm), Fe0-Masse, AA-Konzentration und Fließgeschwindigkeit der AA-Lösung zu finden, um 1 l eines FeII-Abwassers mit 2,0 g/l zu erhalten. Falls 2,0 g/L Fe nicht realistisch sind, sollte man lieber versuchen, 10 L des Abwassers mit 0,2 g/L FeII (C0 = 200 mg/L) zu haben.

Abbildung 5 zeigt eine betriebsbereite Vorrichtung zur Herstellung des FeII-AA-Abflusses zur Verdünnung. Zur Umsetzung dieses Konzepts werden gängige, kostengünstige Laborgeräte zur Wägung (Fe0, AA) und analytischen Bestimmung von Fe benötigt. Das bedeutet, dass für die Entwicklung der FeII-AA-Methode ein kleines chemisches Labor oder ein FeII-Sensor notwendig ist. Sobald die Methode jedoch etabliert ist, ist kein Labor mehr erforderlich, und geschultes Personal kann Säulen bauen, um Fe0 auszulaugen und die Verdünnung in Wassertanks durchzuführen. Die Berechnungen erfolgen hier für 1 m3. Bei größeren Beständen kann das 1-m3-Wassergerät als Modul genutzt werden und es können beliebig viele Module zur Deckung des Bedarfs eingesetzt werden. Der betriebliche C1-Wert von 2 mg/L ist rein willkürlich berücksichtigt. Zum Testen sollten relevantere Werte ausgewählt werden.

Eine Literaturrecherche zeigt, dass in einzelnen Studien Personen unterschiedliche Fe-Dosen verabreicht wurden. Beispielsweise diskutierten Ginanjar et al.25 die Ergebnisse einiger früherer Studien mit oralen Nahrungsergänzungsmitteln in einer Dosis von 0 mg (Placebo) bis 100 mg (Therapie) Fe in 200 ml Wasser. Fe wurde entweder als FeSO4 oder NaFeEDTA zugesetzt und den Probanden nach mindestens achtstündigem Fasten verabreicht. Mit anderen Worten: Bis zu 100 mg Fe stellen die tägliche Dosis zur Vorbeugung und/oder Heilung von IDA dar. Andererseits berichteten Rakanita et al.13, dass Frauen 30–60 mg Fe/Tag benötigen. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt bis zu 30 mg Fe/Tag für Kinder unter fünf Jahren11,54. Tabelle 6 fasst die Massen an FeSO4, FeII-Fumarat, FeII-Gluconat und NaFeEDTA zusammen, die erforderlich sind, um 1 kg elementares Eisen (Fe) zu erhalten. Es zeigt sich, dass (1) 3,0 bis 8,0 kg Salze benötigt werden, wo nur 1 kg Fe0 ausreicht, (2) FeSO4 mehr als das 50-fache des Preises von Eisennägeln (Fe0) kostet. Allerdings ist die (Bio-)Verfügbarkeit von Fe aus Fe0 in erster Linie ungewiss. Um eine geeignete FeII-AA-Produktionseinheit zu entwerfen, muss Gl. 5 wird verwendet. Das System wird so betrieben, dass drei Liter Trinkwasser (C1) die benötigte tägliche Fe-Dosis zur IDA-Prävention liefern. Für kurative Fragestellungen (bis 100 mg/Tag) können auf gleicher Basis entsprechende Konzepte entwickelt werden.

Die hier verwendete Fe-Laugung wird in großem Umfang in der Bergbaumetallurgie und bei der Rückgewinnung von Bergbaumedien eingesetzt79,80,81,82. Zu den Betriebsparametern, die sich auf die Wirksamkeit des Laugungsprozesses auswirken, gehören die Konzentration der AA-Lösung, die Dauer des Laugungsvorgangs (Langzeitkorrosionsrate), die Fe0-Korngröße, die intrinsische Fe0-Reaktivität, die Fließgeschwindigkeit der AA-Lösung (Kontaktzeit) usw Auslaugungstemperatur. Da die Kinetik der Eisenkorrosion weder konstant noch linear ist (siehe Abschnitt „Fe0-Laugung mit Ascorbinsäure: Machbarkeitsnachweis“29,82,83,84), kann die Lebensdauer jeder FeII-AA-Produktionseinheit (Abb. 5) nicht gelten vorbestimmt sein. Mit anderen Worten: Die Frage, wann eine Fe0/Sand-Säule mit frischem Fe0 aufgeladen werden muss, kann nur durch Tests beantwortet werden.

Der bisherige Vortrag hat gezeigt, dass viele einkommensschwache Bevölkerungsgruppen immer noch nach verlässlichen Auswegen aus der Eisenmangelkrise suchen. Frühere Versuche auf Fe0-Basis, dieses Problem zu überwinden, umfassen: (1) die Verwendung von Eisenkochgeschirr, (2) das Hinzufügen von Eisenbarren beim Kochen mit Aluminiumkochgeschirr und (3) den Verzehr von mit Fe0-Pulvern angereicherten Lebensmitteln. Letzteres ist aufgrund des begrenzten Zugangs zu kommerziellen angereicherten Lebensmitteln, insbesondere für einkommensschwache und gefährdete Haushalte, nicht geeignet. Alle drei Werkzeuge leiden unter der natürlichen zeitabhängigen Abnahme der Kinetik der Eisenkorrosion (verringerte Korrosionsrate oder „Reaktivitätsverlust“)29,82,83,84,85,86,87. Andererseits sind andere verfügbare Instrumente zur Verbesserung des Eisenstatus aufgrund des begrenzten Zugangs zu medizinischer Versorgung und anderen kostspieligen Eisenpräparaten weniger für den allgemeinen Einsatz in einkommensschwachen Gemeinden geeignet.

In den letzten drei Jahrzehnten hat eine umfangreiche Beweislage gezeigt, dass die Eisenaufnahme aus dem Trinkwasser eine starke Waffe gegen IDA ist7,31,39. In diesem Zusammenhang ist FeII entweder natürlich verfügbar, beispielsweise aus dem Grundwasser30,31,34,35, oder künstlich zugesetzt, beispielsweise als Eisensulfat (FeSO4)21. FeSO4 gilt als das beste wasserlösliche und günstigste verfügbare Eisensalz (Tabelle 6)7. Dutra-de-Oliveira et al.21 verwendeten 10 mg FeSO4 und 100 mg Ascorbinsäure (AA) pro Liter Trinkwasser. 10 mg FeSO4 enthalten 3,7 mg Fe, 2,1 mg S und 4,2 mg O. Das bedeutet, dass nur 3,7 mg Fe für 1 L oder etwa 4,0 g für 1 m3 Wasser benötigt werden. Mit anderen Worten: 1 kg Fe0 ergibt mehr als 250 m3 mit Fe angereichertes Trinkwasser. Der Preis von 1 kg Fe0 (3,00 Euro)78 liegt weit unter dem von 1 kg FeSO4 (Tabelle 6) und Fe0 ist leicht verfügbar, beispielsweise als Eisennägel oder Eisenschwamm77,88,89. Der Vorteil von Wasser als Vehikel für Fe wird von Dutra-de-Oliveira et al.7 wie folgt zusammengefasst: „Wasser wird täglich und überall von allen Altersgruppen konsumiert“, einschließlich Kindern, schwangeren Frauen und Erwachsenen jeden Alters. Mit anderen Worten: Dutra-de-Oliveira et al.7,90,91 haben bereits den Erfolg von mit Eisen angereichertem Trinkwasser zur Verbesserung des Eisenstatus von Bevölkerungsgruppen mit niedrigem Einkommen gezeigt, die sich hauptsächlich eisenarm (FeII) ernähren und täglich trinken lokales Wasser90,91,92,93,94,95,96. Vorausgesetzt, das örtliche Wasser hat Trinkwasserqualität, wird eine universelle Lösung zur Bekämpfung von IDA durch die Verwendung der hier vorgestellten FeII-AA-Methode (Abschnitt „Aktuelle Verwendung von Fe0 zur IDA-Kontrolle“) leichter zugänglich und erschwinglicher. AA zur Fe0-Auslaugung ist leicht im Handel erhältlich. Beispielsweise können im Juli 2023 2,5 kg Ascorbinsäure (Vitamin C), Lebensmittelqualität, bei Amazon Deutschland (www.amazon.de) für nur 33 Euro erworben werden.

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden erschwingliche Lösungen für eine sichere Trinkwasserversorgung entwickelt97,98,99,100,101,102. Eine dieser Technologien basiert auf der Filtration auf Fe0/Sandbetten97,100,103,104,105,106,107. Grundsätzlich ist es möglich, einen FeO-Filter zu konstruieren, der in der Lage ist, etwa 2 mg/L FeII im Abwasser freizusetzen. In einem solchen Fall genügt die Zugabe einer verdünnten Ascorbinsäurelösung, um FeII zu stabilisieren und dem menschlichen Körper verfügbar zu machen. Es sind Forschungsarbeiten erforderlich, um die sprichwörtliche Vorstellung zu verwirklichen, „zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen“: (1) sicheres Trinkwasser und (2) mit Eisen angereichertes Wasser, und zwar dezentral. Das Problem der Versorgung mit sauberem Trinkwasser und IDA treten in Ländern mit niedrigem Einkommen gleichzeitig auf oder stehen nebeneinander108. Dies weist auf die Neuheit hin, die Bereitstellung von sauberem Trinkwasser auf Basis von Fe0-Filtersystemen mit der Anreicherung von Trinkwasser zu verbinden, um IDA zu überwinden.

Es gibt drei Hauptansätze zur Kontrolle von IDA: (1) Nahrungsergänzung mit Eisen- und Folsäuretabletten, (2) Anreicherung mit Eisensalzen, metallischem Eisen und gelöstem Eisen und (3) Ansätze auf der Basis natürlicher Lebensmittel. Bemühungen um eine flächendeckende Umsetzung der ersten beiden Ansätze waren in den letzten drei Jahrzehnten bei der Bekämpfung von IDA nicht wirklich erfolgreich14,15,109,110,111,112. Der dritte Ansatz ist attraktiv, da er sich auf die Diversifizierung der Ernährung und die Anreicherung der Ernährung mit natürlich eisenreichen Lebensmitteln konzentriert, es ist jedoch schwierig, ihn maßstabsgetreu umzusetzen. Daher werden immer noch erschwinglichere und anwendbarere Werkzeuge benötigt.

Der FeII-AA-Ansatz ist eine verbesserte Version einer 30 Jahre alten Methode unter Verwendung kommerziell erhältlicher hochlöslicher FeII-Salze7. Die Eisenanreicherung des Wassers zu Hause versorgt die ländliche und städtische Bevölkerung mit bioverfügbarem Eisen und eignet sich optimal für die Massenversorgung in Schulen und anderen Einrichtungen. Zur Entwicklung skalierbarer FeII-AA-Produktionseinheiten ist systematische Forschung erforderlich. Gut konzipierte Experimente sind erforderlich, um die Praktikabilität mehrerer potenzieller Fe0-Materialien als zuverlässige Fe-Quellen und zur Bekämpfung von IDA zu bestimmen.

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel und seinen ergänzenden Informationsdateien enthalten.

Dewey, KG & Adu-Afarwuah, S. Systematische Überprüfung der Wirksamkeit und Wirksamkeit von Ergänzungsfütterungsinterventionen in Entwicklungsländern. Mutter. Kindernähr. 4, 24–85 (2008).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Martins, JM Universelle Eisenanreicherung von Lebensmitteln: die Sicht eines Hämatologen. Rev. Bras. Hämatol. Hämoter. 34, 459–463 (2012).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Stelle, I., Kalea, AZ & Pereira, DIA Eisenmangelanämie: Erfahrungen und Herausforderungen. Proz. Nutr Soc. 78, 19–26 (2019).

Artikel PubMed Google Scholar

Kumari, A. & Chauhan, AK Eisennanopartikel als vielversprechende Verbindung zur Nahrungsmittelanreicherung bei Eisenmangelanämie: Ein Überblick. J. Lebensmittelwissenschaft. Technol. 59, 3319–3335 (2022).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Field, MS, Mithra, P., Estevez, D. & Peña-Rosas, JP Weizenmehlanreicherung mit Eisen zur Reduzierung von Anämie und Verbesserung des Eisenstatus in der Bevölkerung. Cochrane-Datenbanksystem. Rev. 7, CD011302 (2020).

PubMed Google Scholar

Miller, JL Eisenmangelanämie: eine häufige und heilbare Krankheit. Kalter Frühling Harb. Perspektive. Med. 3, a011866 (2013).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Dutra-de-Oliveira, JD, Marchini, JS, Lamounier, JA & de Almeida, CAN Ein neuer Familienhausansatz zur Kontrolle von Eisenmangelanämie in allen Altersgruppen in weniger entwickelten Ländern und Entwicklungsländern unter Verwendung von mit Eisen angereichertem Wasser. Bogen. Latein Nutr. 66, 159–164 (2016).

CAS Google Scholar

Cappellini, MD, Musallam, KM & Taher, AT Eisenmangelanämie erneut untersucht. J. Int. Med. 287, 153–170 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Horton, S. & Ross, J. Die Ökonomie des Eisenmangels. Lebensmittelpol. 32, 141–143 (2007).

Artikel Google Scholar

WER. Global Nutrition Targets 2025 Anemia Policy Brief (WHO/NMH/NHD/14·4) (Weltgesundheitsorganisation, 2014).

Google Scholar

WER. Leitlinie: Tägliche Eisenergänzung bei erwachsenen Frauen und jugendlichen Mädchen (Weltgesundheitsorganisation, 2016).

Google Scholar

Beinner, MA Anreicherung von Trinkwasser mit Eisen und Ascorbinsäure in acht städtischen Kindertagesstätten in Brasilien. Doktorarbeit, (Universität Brasilia, Distrito Federal, 2002)

Rakanita, Y. et al. Die Herausforderungen bei der Beseitigung der Eisenmangelanämie in Entwicklungsländern. Sys. Rev. Pharm. 11, 383–401 (2020).

CAS Google Scholar

Hurrell, RF Praktiken zur Eisenanreicherung und Auswirkungen auf die Eisenzugabe zum Salz. J. Nutr. 151, 3S-14S (2021).

Artikel MathSciNet PubMed PubMed Central Google Scholar

Hurrell, RF Das Potenzial von mit Jod und Eisen angereichertem Salz im Vergleich zu mit Eisen angereicherten Grundnahrungsmitteln zur Erhöhung des Eisenstatus der Bevölkerung. J Nutr. 151, 47S-63S (2021).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Shields, A. & Ansari, MA Erfahrungsbericht zur Herstellung von mit Eisen und Jod angereichertem Salz. J Nutr. 151, 29S-37S (2021).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Lermyte, F. et al. Metallisches Eisen in Cornflakes. Lebensmittelfunktion. 11, 2938 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Tripp, K. et al. Akzeptanz und Verwendung von Kochtöpfen aus Eisen und Eisenlegierungen: Auswirkungen auf Anämiekontrollprogramme. Public Health Nutr. 13, 123–130 (2010).

Artikel PubMed Google Scholar

Arcanjo, FPN, Arcanjo, CC & Santos, PR Eisentöpfe zur Behandlung von Eisenmangelanämie: Gibt es genügend positive Beweise? Nutr Food Sci Int J. 8, 555738 (2019).

Google Scholar

Arcanjo, FPN et al. Eisentöpfe zur Behandlung von Eisenmangelanämie: Gibt es genügend positive Beweise? Int. J. Gesundheitswissenschaften. 8, 73–76 (2020).

Google Scholar

Dutra de Oliveira, JE, Ferreira, JF, Vasconcellos, VP & Marchini, JS Trinkwasser als Eisenkanister zur Kontrolle von Anämie bei Vorschulkindern in einer Kindertagesstätte. Marmelade. Slg. Nutr. 13, 198–202 (1994).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Dutra de Oliveira, JEE, Amaral-Scheid, MM, Desai, ID & Marchini, S. Eisenanreicherung des häuslichen Trinkwassers zur Vorbeugung von Anämie bei Familien mit niedrigem sozioökonomischem Hintergrund in Brasilien. Int. J. Lebensmittelwissenschaft. Nutr. 47, 213–219 (1996).

Artikel Google Scholar

Dutra-de-Oliveira, JE & de Almeida, CAN Häusliches Trinkwasser – ein wirksames Mittel zur Vorbeugung von Anämie bei Familien mit niedrigem sozioökonomischem Hintergrund in Brasilien. Lebensmittelnähr. Stier. 23, 213–216 (2002).

Artikel PubMed Google Scholar

Dutra-de-Oliveira, JE, Marchini, JS, Lamounier, J. & Almeida, CAN Studien zu mit Eisen angereichertem Trinkwasser zur Vorbeugung von Anämie bei Kindern in Entwicklungsländern. Anämie https://doi.org/10.1155/2011/815194 (2011).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Ginanjar, E. et al. Die Eisenabsorption bei Frauen mit Eisenmangel, die 65 mg Fe zu einem indonesischen Frühstück erhielten, ist mit NaFe(III)EDTA viel besser als mit Fe(II)SO4, mit einem akzeptablen Anstieg des Plasma-NTBI. Eine randomisierte klinische Studie. Arzneimittel 11, 85 (2018).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

de Almeida, CAN et al. Einfluss der Anreicherung von Trinkwasser mit Eisen plus Ascorbinsäure oder mit Ascorbinsäure allein auf Hämoglobinwerte und anthropometrische Indikatoren bei Vorschulkindern in Kindertagesstätten im Südosten Brasiliens. Lebensmittelnähr. Stier. 26, 259–265 (2005).

Artikel PubMed Google Scholar

Hsieh, YHP & Hsieh, YP Valenzzustand von Eisen in Gegenwart von Ascorbinsäure und Ethylendiamintetraessigsäure. J. Agrar. Lebensmittelchem. 45, 1126–1129 (1997).

Artikel CAS Google Scholar

Mehansho, H. Entwicklung der Eisenbefestigungstechnologie: Neue Ansätze. J. Nutr. 136, 1059–1063 (2006).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Lufingo, M., Ndé-Tchoupé, AI, Hu, R., Njau, KN & Noubactep, C. Eine neuartige und einfache Methode zur Charakterisierung der Eignung von metallischem Eisen für die Wasseraufbereitung. Wasser 11, 2465 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Li, N. et al. Wang X Die Wirksamkeit und Sicherheit von Vitamin C zur Eisenergänzung bei erwachsenen Patienten mit Eisenmangelanämie: Eine randomisierte klinische Studie. JAMA Netw. Offen. 3, e2023644 (2020).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Pasupathy, E., Kandasamy, R., Thomas, K. & Basheer, A. Alternatives tägliches versus tägliches orales Eisen zur Behandlung von Eisenmangelanämie: Eine randomisierte kontrollierte Studie. Sci Rep 2023, 13 (1818).

Google Scholar

Briend, A., Hoque, B. & Aziz, K. Eisen im Rohrbrunnenwasser und lineares Wachstum im ländlichen Bangladesch. Bogen. Dis. Kind. 65, 224–225 (1990).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Merrill, RD et al. Der Eisenstatus von Frauen hängt mit der Eisenkonzentration im Trinkwasser im ländlichen Bangladesch zusammen. J Nutr. 141, 944–949 (2011).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Merrill, R. Eisen im Grundwasser: Eine Quelle zur Vorbeugung von Anämie. Vitam. Verfolge Elem. 1, e1 (2012).

Artikel Google Scholar

Merrill, RD et al. Hohe Prävalenz von Anämie mit fehlendem Eisenmangel bei Frauen im ländlichen Bangladesch: Arole für Thalassämie und Eisen im Grundwasser. Asien-Pazifik. J. Clin. Nutr. 21, 416–424 (2012).

CAS PubMed Google Scholar

Karakochuk, CD et al. Erhöhte Eisenwerte im Grundwasser in der Provinz Prey Veng in Kambodscha: Ein möglicher Faktor, der zu hohen Eisenvorräten bei Frauen beiträgt. J. Wassergesundheit. 13, 575–586 (2015).

Artikel PubMed Google Scholar

Wendt, AS, Waid, JL & Gabrysch, S. Ernährungsfaktoren mäßigen den Zusammenhang zwischen Grundwassereisen und Anämie bei Frauen und Kindern im ländlichen Bangladesch. Curr. Entwickler Nutr. 3, nzz093 (2019).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Rahman, S. et al. Einfluss von eisenarmem Mikronährstoffpulver (MNP) auf die Zusammensetzung der Darmmikrobiota von Kindern in Bangladesch in einer Umgebung mit hohem Eisengehalt im Grundwasser: Arandomisierte kontrollierte Studie. EUR. J. Nutr. 60, 3423–3436 (2021).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Langmuir, D. Aqueous Environmental Geochemistry (Prentice Hall, 1997).

Google Scholar

Wheeler WE. Löslichkeit und Bioverfügbarkeit von metallischem Eisen im Trinkwasser. Masterdissertation, 60 (University of California, Davis, 1994).

Mohammadi, M., Khashayar, P., Tabari, M., Sohrabvandi, S. & Moghaddam, AF Mit Mineralien (Ca, Mg, Fe, Zn) angereichertes Wasser. Int. J. Med. Res. Gesundheitswissenschaft. 5, 107–115 (2016).

Google Scholar

González, JIV, González, DF & González, LFV-Betrieb und grundlegende Prozesse in der Eisenherstellung (Springer, 2020).

Google Scholar

Matsukevich, I., Kulinich, N. & Romanovski, V. Direktreduzierte Eisen- und Zinkrückgewinnung aus Elektrolichtbogenofenstaub. J. Chem. Technol. Biotechnologie. 97, 3453–3458 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Charles, CV Happy Fish: eine neuartige Nahrungsergänzungstechnik zur Vorbeugung von Eisenmangelanämie bei Frauen im ländlichen Kambodscha. Doktorarbeit, (The University of Guelph, 2012).

Gordeuk, VR, Boyd, DR & Brittenham, GM In ländlichen Gebieten südlich der Sahara herrscht weiterhin eine Eisenüberladung in der Nahrung. Lancet 327, 1310–1313 (1986).

Artikel Google Scholar

Walker, ARP & Segal, I. Eisenüberladung in Afrika südlich der Sahara: Inwieweit ist sie ein Problem der öffentlichen Gesundheit? Br. J. Nutr. 81, 427–434 (1999).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Andrews, NC Eisenstoffwechsel: Eisenmangel und Eisenüberladung. Ann. Rev. Genom. Summen. Genet. 1, 75–98 (2000).

Artikel CAS Google Scholar

Charles, CV, Dewey, CE, Daniell, WE & Summerlee, AJ Eisenmangelanämie im ländlichen Kambodscha: Gemeinschaftsversuch einer neuartigen Eisenergänzungstechnik. EUR. J. Öffentliche Gesundheit. 21, 43–48 (2010).

Artikel PubMed Google Scholar

Charles, CV et al. Eine randomisierte Kontrollstudie mit einem fischförmigen Eisenbarren zur Linderung der Eisenmangelanämie bei kambodschanischen Frauen im ländlichen Raum. Trop. Med. Surg. https://doi.org/10.4172/2329-9088.1000195 (2015).

Artikel Google Scholar

Charles, CV, Summerlee, AJ & Dewey, CE Eisengehalt kambodschanischer Lebensmittel bei der Zubereitung in Kochtöpfen mit einem Eisenbarren. Trop. Med. Int. Gesundheit. 16, 1518–1524 (2011).

Artikel PubMed Google Scholar

Borigato, EV & Martinez, FE Der Eisenernährungsstatus verbessert sich bei brasilianischen Frühgeborenen, die in Eisentöpfen gekochte Nahrung erhalten. J. Nutr. 128, 855–859 (1998).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Alves, C., Saleh, A. & Alaofè, H. Eisenhaltiges Kochgeschirr zur Reduzierung der Eisenmangelanämie bei Kindern und Frauen im gebärfähigen Alter in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen: Eine systematische Übersicht. PLoS ONE 14, e0221094 (2019).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Rappaport, AI et al. Randomisierte kontrollierte Studie zur Bewertung der Wirksamkeit eines wiederverwendbaren fischförmigen Eisenbarrens zur Erhöhung der Hämoglobinkonzentration bei anämischen Frauen in ländlichen Kambodschas. Bin. J. Clin. Nutr. 106, 667–674 (2017).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Rodriguez-Ramiro, I., Perfecto, A. & Fairweather-Tait, SJ Ernährungsfaktoren modulieren die Eisenaufnahme in Caco-2-Zellen aus einem Eisenbarren, der als Stärkungsmittel zu Hause zur Vorbeugung von Eisenmangel verwendet wird. Nährstoffe 9, 1005 (2017).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Ebert, C., Heesemann, E. und Vollmer S. Zwei Interventionen zur Förderung der Gesundheit und geistigen Entwicklung in der frühen Kindheit: Eine randomisierte kontrollierte Studie im ländlichen Indien. Diskussionspapier 276, (Courant Forschungszentrum „Armut, Gerechtigkeit und Wachstum“, Georg-August-Universität Göttingen, 2021).

Krämer, M., Kumar, S. & Vollmer, S. Verbesserung der Gesundheit und Kognition von Kindern: Erkenntnisse aus einer schulbasierten Ernährungsintervention in Indien. Rev. Econ. Stat. 103, 818–834 (2021).

Artikel Google Scholar

Yang, H. et al. Numerische Studie zur Langzeitwirksamkeit durchlässiger reaktiver Barrieren auf Basis von metallischem Eisen: Bedeutung der Porositätsheterogenität der Barriere. J. Hydrol. 12, 128148 (2022).

Artikel Google Scholar

Cui, X. et al. Entwicklung des Ascorbinsäuretests: Ein mögliches Standardwerkzeug zur Charakterisierung der intrinsischen Reaktivität von metallischem Eisen zur Wassersanierung. Wasser 2023, 15 (1930).

Google Scholar

Hurrell, R. et al. Der Nutzen von elementarem Eisen zur Anreicherung von Getreidemehl: Ein Bericht der Sustain-Task Force. Nutr. Rev. 60, 391–406 (2002).

Artikel PubMed Google Scholar

Kew, MC & Asare, GA Eisenüberladung in der Nahrung beim afrikanischen und hepatozellulären Karzinom. Leber Inter. 27, 735–741 (2007).

Artikel CAS Google Scholar

Armstrong, GR, Dewey, CE & Summerlee, AJS Eisenfreisetzung aus dem Lucky Iron Fish®: Sicherheitsüberlegungen. Asien-Pazifik. J. Clin. Nutr. 26, 148–155 (2017).

CAS PubMed Google Scholar

Hurrell, RF & Cook, JD Strategien zur Eisenanreicherung von Lebensmitteln. Trends Lebensmittelwissenschaft. Technol. 1, 56–61 (1990).

Artikel CAS Google Scholar

Larsen, O., Postma, D. & Jakobsen, R. Die Reaktivität von Eisenoxiden gegenüber reduktiver Auflösung mit Ascorbinsäure in einem flachen sandigen Grundwasserleiter (Rømø, Dänemark). Geochim. Kosmochim. Acta 70, 4827–4835 (2006).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Lahiri, A. Einfluss von Ascorbat und Oxalsäure auf die Entfernung von Eisen und Alkali aus alkalisch geröstetem Ilmenit zur Herstellung von synthetischem Rutil. Ind. Eng. Chem. Res. 49, 8847–8851 (2010).

Artikel CAS Google Scholar

Sinha, MK & Purcell, W. Reduktionsmittel bei der Auslaugung von Manganerzen: Eine umfassende Übersicht. Hydrometallurgie 187, 168–186 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Sinha, MK, Purcell, W. & van Der Westhuizen, WA Gewinnung von Mangan aus eisenhaltigem Manganerz unter Verwendung von Ascorbinsäure als Reduktionsmittel. Bergmann. Ing. 154, 106406 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Xu, P. et al. Ascorbinsäure verstärkte die Oxidation von nullwertigem Eisen/Peroxymonosulfat: Gleichzeitige Chelatbildung und Reduktion. Sep. Purif. Technol. 298, 121599 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Gasim, MF et al. Aktivierung von Peressigsäure mit heterogenen Katalysatoren zur Umweltdekontamination: Ein Überblick. Katal. Komm. 180, 106702 (2023).

Artikel CAS Google Scholar

Xu, P., Wang, L., Liu, . Chemosphere 326, 138481 (2023).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Zhu, S. et al. Durch Ascorbinsäure vermitteltes nullwertiges Eisen steigerte das Wasserstoffproduktionspotenzial von Bohnenrückständen und Maisstroh durch Photofermentation. Bioresour. Technol. 374, 128761 (2023).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Conrad, ME & Schade, SG Ascorbinsäure-Chelate bei der Eisenabsorption: Eine Rolle für Salzsäure und Galle. Gastroenterology 55, 35–45 (1968).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Teucher, B., Olivares, M. & Cori, H. Verstärker der Eisenabsorption: Ascorbinsäure und andere organische Säuren. Int. J. Vitam. Nutr. Res. 74, 403–419 (2004).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Elomaa, H., Seisko, S., Lehtola, J. & Lundström, M. Eine Studie zur selektiven Auslaugung von Schwermetallen im Vergleich zu Eisen aus Flugasche. J. Mater. Zyklen Abfallmanagement 21, 1004–1013 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Chen, D. et al. Synergistische Auslaugung wertvoller Metalle aus verbrauchten Li-Ionen-Batterien mithilfe eines Schwefelsäure-L-Ascorbinsäure-Systems. Chem. Ing. J. 388, 124321 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Du, K., Ang, EH, Wu, X. & Liu, Y. Fortschritte in der nachhaltigen Recyclingtechnologie für verbrauchte Lithium-Ionen-Batterien. Energieumwelt. Mater. https://doi.org/10.1002/eem2.12271 (2022).

Artikel Google Scholar

Ndé-Tchoupé, AI, Hu, R., Gwenzi, W., Nassi, A. & Noubactep, C. Charakterisierung der Reaktivität von metallischem Eisen für die Wasseraufbereitung: H2-Entwicklung in H2SO4 und Effizienz der Uranentfernung. Wasser 12, 1523 (2020).

Artikel Google Scholar

Dorey, C. et al. Eisenspeziation bei physiologischem pH-Wert in Medien, die Ascorbat und Sauerstoff enthalten. Br. J. Nutr. 70, 157–169 (1993).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Hildebrant, B., Ndé-Tchoupé, AI, Lufingo, M., Licha, T. & Noubactep, C. Stahlwolle für die Wasseraufbereitung: Intrinsische Reaktivität und Defluoridierungseffizienz. Prozesse 8, 265 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

dos Santos, NO, Teixeira, LA, Zhou, Q., Burke, G. & Campos, LC Fenton Voroxidation natürlicher organischer Stoffe bei der Trinkwasseraufbereitung durch den Einsatz von Eisennägeln. Umgebung. Technol. 43, 2590–2603 (2022).

Artikel PubMed Google Scholar

Pierce, EM, Wellman, DM, Lodge, AM & Rodriguez, EA Experimentelle Bestimmung der Auflösungskinetik von nullwertigem Eisen in Gegenwart organischer Komplexbildner. Umgebung. Chem. 4, 260–270 (2007).

Artikel CAS Google Scholar

Han, L., Chen, B., Liu, T. & Choi, Y. Auslaugungseigenschaften von Eisen und Mangan aus Stahlschlacke mit wiederholter Auffüllung von Sickerwasser. KSCE J. Civ. Ing. 23, 3297–3304 (2019).

Artikel Google Scholar

Jie, YJ et al. Rückgewinnung von Stahlkugeln durch Säurelaugung für pulvermetallurgische Anwendungen. Adv. Mechan. Ing. 11, 1–9 (2019).

Google Scholar

Alcántara, J. et al. Meeresatmosphärische Korrosion von Kohlenstoffstahl: Ein Rückblick. Materialien. 10, 406 (2017).

Artikel ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Stefanoni, M., Angst, U. & Elsener, B. Elektrochemie und Kapillarkondensationstheorie enthüllen den Korrosionsmechanismus in dichten porösen Medien. Wissenschaft. Rep. 8, 7407 (2018).

Artikel ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ali, N. & Fulazzaky, MA Die empirische Vorhersage der Gewichtsveränderung und Korrosionsrate von kohlenstoffarmem Stahl. Heliyon. 6, e05050 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chen, Q. et al. Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Grundwassersanierungsforschung: Eine szientometrische Analyse. Int. J. Umgebung. Res. Öffentliche Gesundheit 16, 3975 (2019).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Li, X. et al. Bibliometrische Analyse der Forschung zu nullwertigen Eisenpartikeln zur Umweltsanierung von 2000 bis 2019. Environ. Wissenschaft. Umweltverschmutzung. Res. 28, 4200–34210 (2021).

Google Scholar

Yang, H., Hu, R., Ruppert, H. & Noubactep, C. Modellierung des Porositätsverlusts in Fe0-basierten durchlässigen reaktiven Barrieren mit dem Faradayschen Gesetz. Wissenschaft. Rep. 11, 16998 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Noubactep, C., Schöner, A. & Woafo, P. Metallische Eisenfilter für universellen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Clean Soil Air Water 37, 930–937 (2009).

Artikel CAS Google Scholar

Dutra-de-Oliveira, JE, Marchini, JS & Desai, I. Anreicherung von Trinkwasser mit Eisen: Eine neue Strategie zur Bekämpfung von Eisenmangel in Brasilien. Amer. J. Clin. Nutr. 63, 612–613 (1996).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Viteri, FE Antwort auf JE Dutra-de-Oliveira Amer et al. J. Clin. Nutr. 63, 613–614 (1996).

Google Scholar

Dutra-de-Oliveira, JE & Marchini, JS Trinkwasser als Eisenträger zur Kontrolle von Eisenmangel. Ernährung 22, 853 (2006).

Artikel PubMed Google Scholar

Lamounier, JA et al. Eisenanreicherungsstrategien zur Kontrolle der Anämie bei Kindern in Brasilien. J. Trop. Päd. 56, 448–451 (2010).

Artikel Google Scholar

Dutra-de-Oliveira, JE, Marchini, JS, Lamounier, J. & Nogueira-de-Almeida, CA Ein kommunales öffentliches Gesundheitsprogramm zur Kontrolle von Eisenmangelanämie durch Eisenanreicherung des Trinkwassers. Int. J. Nutrol. 5, 140–143 (2012).

Artikel Google Scholar

Lamounier, JA, Capanema, FD & Rocha, DS Eisennahrungsanreicherung zur Kontrolle von Anämie bei Kindern in Brasilien. In Public Health-Social and Behavioral Health (Hrsg. Maddock, J.) (IntechOpen, 2012).

Google Scholar

Nogueira-de-Almeida, CA et al. Prävalenz von Anämie bei Kindern in Brasilien: Immer noch ein ernstes Gesundheitsproblem: Eine systematische Überprüfung und Metaanalyse. Public Health Nutr. 24, 6450–6465 (2021).

Artikel PubMed Google Scholar

Tepong-Tsindé, R., Crane, R., Noubactep, C., Nassi, A. & Ruppert, H. Testen metallischer Eisenfiltrationssysteme für die dezentrale Wasseraufbereitung im Pilotmaßstab. Wasser 7, 868–897 (2015).

Artikel Google Scholar

Goncharuk, VV Ein neues Konzept zur Versorgung der Bevölkerung mit hochwertigem Trinkwasser. J. Wasserchem. Technol. 30, 129–136 (2008).

Artikel Google Scholar

Domènech, L. Wassermanagement neu denken: Von zentralisierten zu dezentralen Wasserversorgungs- und Abwassermodellen. Dok. Ein. Geogr. 57, 293–310 (2011).

Google Scholar

Siwila, S. & Brink, IC Ein kleines, kostengünstiges Wasseraufbereitungssystem zur Entfernung ausgewählter Schwermetalle, Bakterien und Partikel. Wasserpraxis. Technol. 13, 446–459 (2018).

Artikel Google Scholar

Huang, Z. et al. Universeller Zugang zu sauberem Trinkwasser: Den Fallen nicht sparsamer Technologien entkommen. Nachhaltigkeit 13, 9645 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Kearns, J. et al. Pflanzenkohle-Wasseraufbereitung zur Kontrolle organischer Mikroschadstoffe mit UVA-Ersatzüberwachung. Umgebung. Ing. Wissenschaft. 38, 298–309 (2021).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Naseri, E. et al. Fe0-basierte Filter werden zu einer universellen Lösung für die sichere Trinkwasserversorgung. Nachhaltigkeit. 9, 1224 (2017).

Artikel Google Scholar

Nya, EL, Feumba, R., Fotsing-Kwetché, PR, Gwenzi, W. & Noubactep, C. Ein Hybridmodell zur Gewährleistung universell sicherer Trinkwasser in der mittelgroßen Stadt Bangangté (Kamerun). Wasser 13, 3177 (2021).

Artikel Google Scholar

Yang, H. et al. Entwicklung der nächsten Generation von Fe0-basierten Filtern für die dezentrale, sichere Trinkwasseraufbereitung. Prozesse. 8, 745 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Tepong-Tsindé, R. Entwurf und Pilotierung eines Haushaltsfilters für die peristädtische Bevölkerung von Douala (Kamerun). Freiberg. Online-Geosci. 61, 1–80 (2021).

Google Scholar

Lan, LE, Reina, FD, De Seta, GE, Meichtry, JM & Litter, MI Vergleich zwischen verschiedenen Technologien (nullwertiges Eisen, Koagulation-Flockung, Adsorption) zur Arsenbehandlung bei hohen Konzentrationen. Wasser 15, 1481 (2023).

Artikel CAS Google Scholar

Choudhury, N. et al. Der Eisengehalt im Trinkwasser ist mit dem Anämiestatus bei Kindern in Gebieten mit hohem Eisengehalt im Grundwasser in Bangladesch verbunden. Trop. Med. Int. Gesundheit 27, 121–216 (2022).

Artikel Google Scholar

Wuehler, SE, Hess, SY & Brown, KH Beschleunigte Verbesserungen des Ernährungs- und Gesundheitszustands von Kleinkindern in der Sahelzone von Subsahara-Afrika: Überprüfung internationaler Richtlinien zur Ernährung und Ernährung von Säuglingen und Kleinkindern. Mater. Kindernähr. 7, 6–34 (2011).

Artikel Google Scholar

Wieringa, FT et al. Die hohe Prävalenz von Anämie bei kambodschanischen Kindern und Frauen kann nicht zufriedenstellend durch Ernährungsdefizite oder Hämoglobinstörungen erklärt werden. Nährstoffe 8, 348 (2016).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Lemoine, A. & Tounian, P. Anämie und Eisenmangel bei Kindern in Afrika südlich der Sahara – Risikofaktoren und Prävention: Eine Übersicht. Bogen. Pädiatr. 27, 490–496 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Anitha, S. et al. Hirse kann einen großen Einfluss auf die Verbesserung des Eisenstatus und des Hämoglobinspiegels sowie auf die Reduzierung von Eisenmangelanämie haben – eine systematische Überprüfung und Metaanalyse. Vorderseite. Nutr. 8, 725529 (2021).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Referenzen herunterladen

Die Autoren danken Willis Gwenzi (Universität Kassel, Deutschland) für die Vorbegutachtung des Manuskriptentwurfs. Serge Ndokou-Nana (Yaoundé/Kamerun), Gerhard Hundertmark (Universität Göttingen) und Huichen Yang (Universität Göttingen) danken wir für die technische Unterstützung. Die Daten in Abschnitt 3 wurden von Xuesong Cui, Ran Tao und Minhui Xiao (Universität Göttingen, Deutschland) erhoben.

Open-Access-Förderung ermöglicht und organisiert durch Projekt DEAL.

Centre for Modern Indian Studies (CeMIS), Universität Göttingen, Waldweg 26, 37073, Göttingen, Germany

Chicgoua Noubactep & Sebastian Vollmer

Fachbereich Chemie, Fakultät für Naturwissenschaften, Universität Yaoundé I, PO Box 812, Yaoundé, Kamerun

Joseline Flore Kenmogne-Tchidjo

Abteilung für Wasser- und Umweltwissenschaften und -technik, Nelson Mandela African Institution of Science and Technology, Postfach 447, Arusha, Tansania

Chicgoua Noubactep

Fakultät für Naturwissenschaften und Technologie, Campus Banekane, Université des Montagnes, Postfach 208, Bangangté, Kamerun

Chicgoua Noubactep

School of Earth Science and Engineering, Hohai University, Fo Cheng Xi Road 8, Nanjing, 211100, China

Chicgoua Noubactep

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Konzeptualisierung: JFK-T., SV und CN; Methodik: CN; Schreiben – Originalentwurf: JFK,-T. und CN; Schreiben – Rezension und Bearbeitung: SV und CN; Betreuung: SV und CN Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und sind damit einverstanden.

Korrespondenz mit Chicgoua Noubactep.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Noubactep, C., Kenmogne-Tchidjo, JF & Vollmer, S. Mit Eisen angereichertes Wasser: ein neuer Ansatz zur Reduzierung von Eisenmangelanämie in ressourcenbeschränkten Umgebungen. Sci Rep 13, 13565 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-40600-z

Zitat herunterladen

Eingegangen: 29. November 2022

Angenommen: 14. August 2023

Veröffentlicht: 21. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-40600-z

Jeder, mit dem Sie den folgenden Link teilen, kann diesen Inhalt lesen:

Leider ist für diesen Artikel derzeit kein Link zum Teilen verfügbar.

Bereitgestellt von der Content-Sharing-Initiative Springer Nature SharedIt

Durch das Absenden eines Kommentars erklären Sie sich damit einverstanden, unsere Nutzungsbedingungen und Community-Richtlinien einzuhalten. Wenn Sie etwas als missbräuchlich empfinden oder etwas nicht unseren Bedingungen oder Richtlinien entspricht, kennzeichnen Sie es bitte als unangemessen.