El hierro ayuda a producir hemoglobina, un componente de los glóbulos rojos que transporta oxígeno desde los pulmones al resto del cuerpo. La anemia es el resultado de una disminución de los glóbulos rojos.

Puede causar fatiga, piel pálida, mareos y / o debilidad, y puede provocar otros problemas de salud , incluida insuficiencia cardíaca, si no se trata. Y las tasas de anemia están aumentando debido a los cambios en la dieta estadounidense.

Afecta sobre todo a mujeres

Para este estudio, los investigadores utilizaron tres grandes bases de datos gubernamentales para rastrear las tendencias en las tasas de anemia; la cantidad de hierro que se encuentra en los productos alimenticios estadounidenses; y muertes por anemia ferropénica entre 1999 y 2018.

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Prevalencia de anemia entre mujeres no embarazadas (% de mujeres entre 15-49 años) en Estados Unidos: fue 13.20 en 2016. Su valor más alto durante los últimos 26 años fue 13.20 en 2016, mientras que su valor más bajo fue 7.50 en 2000.

Durante el período del estudio, las muertes por anemia ferropénica aumentaron y más personas requirieron tratamiento para la anemia grave. Este riesgo fue mayor entre las mujeres y los afroamericanos.

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Durante ese tiempo, la ingesta de hierro se redujo un 6,6% en los hombres y un 9,5% en las mujeres, ya que los niveles del nutriente cayeron en más de 500 productos alimenticios evaluados, incluidos carne de cerdo, pavo, frutas, verduras, maíz y judías.

Lo más probable es que esto se deba a cambios en las prácticas agrícolas. Estudios anteriores han señalado un impulso para aumentar el rendimiento de los cultivos por acre y la escorrentía de riego entre esos cambios. ¿Otro gran cambio? Más personas están comiendo pollo en lugar de carne roja por motivos de salud, y la carne roja contiene mucho más hierro:

Un estudiante de doctorado en la Universidad Tecnológica de Delft ha desarrollado un plan de colonización de Marte que no involucra a ningún ser humano en los primeros años, sino una bacteria que produce hierro.

De esta manera, bastaría enviar un rover, un biorreactor y una impresora 3D para empezar a colonizar el Planeta Rojo. Un enfoque muy popular actualmente que recurre a la utilización de recursos in situ (ISRU): la recolección, el procesamiento y el uso de materiales que están naturalmente presentes en un planeta u otro cuerpo celeste.

Bacterias Shewanella oneidensis

Construir una base en el Planeta Rojo empleando el hierro producido a partir de bacterias enviadas desde la Tierra forma parte del plan de colonización planteado por Benjamin Lehner, estudiante de doctorado en la Universidad Tecnológica de Delft. De esta forma, se elimina la necesidad de enviar materiales pesados a Marte.

Una de las principales ventajas de enviar bacterias es que se auto-reproducen, son fáciles y baratas de transportar y que pueden soportar altas cantidades de radiación.

El procedimiento sería así: el rover enviado a Marte recogería el suelo marciano rico en hierro (llamado "regolito") y lo transportaría al biorreactor. Este reactor estría lleno de bacterias de la especie Shewanella oneidensis, que tiene la capacidad de convertir parte del suelo en magnetita, un óxido de hierro magnético.

A continuación, la magnetita se puede extraer con imanes. Utilizando una técnica llamada Fabricación de cerámica basada en litografía (LCM), la impresora 3D luego convierte la materia prima en los objetos necesarios (tornillos, tuercas, placas de hierro, etc). A su vez, las microalgas alimentan a las bacterias. Estas algas convierten la luz solar y el CO2 de la atmósfera marciana en nutrientes y oxígeno. También producen residuos residuales, que serán un recurso importante para los primeros pobladores de Marte, ya que pueden usarse como compost.

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Pero ¿cuánto hierro podría producir con un reactor de 1.400 litros? Aproximadamente 350 kilogramos por año, según Lehner:

Después de 3.3 años, produciría más hierro del que cabe dentro de la cápsula. Al enviar varios de estos módulos no tripulados a Marte, podemos producir una buena cantidad de hierro en unos pocos años.

Una supernova (del latín nova, «nueva») es una explosión estelar que puede manifestarse de forma muy notable, incluso a simple vista. Las supernovas producen destellos de luz intensísimos que pueden durar desde varias semanas a varios meses. La explosión de supernova provoca la expulsión de las capas externas de la estrella por medio de poderosas ondas de choque, enriqueciendo el espacio que la rodea con elementos pesados.

Ahora en la nieve de la Antártida se han identificado restos de estas explosiones. La cantidad de polvo cósmico que llega a la Tierra cada año oscila entre varios miles y diez mil toneladas.

Supernova

Los restos de supernova encontrados en la Antártida tienen forma de átomos de hierro-60, un isótopo sin fuentes terrestres naturales.

Para identificarlos, se recolectaron 500 kg de nieve en la estación de Kohnen, un asentamiento de contenedores en la Antártida, y la transportó a Munich para su análisis por parte de un equipo de investigación de TUM (Universidad Tecnológica de Munich.

Pero ¿cuándo llegaron estos restos? La capa de nieve que se analizó no tenía más de 20 años. Además, el isótopo de hierro que se descubrió no parecía provenir de explosiones estelares particularmente distantes, ya que el polvo de hierro 60 se habría disipado demasiado en todo el universo si este hubiera sido el caso.

Dominik Koll del área de investigación Nuclear, Partículas y Astrofísica en TUM sostiene que estos restos han llegado aquí porque estamos atravesando una acumulación de nubes de gas en las que se encuentra actualmente nuestro sistema solar:

Nuestro sistema solar entró en una de estas nubes hace aproximadamente 40.000 años y saldrá en unos pocos miles de años. Si la hipótesis de la nube de gas es correcta, entonces el material de los núcleos de hielo de más de 40.000 años no contendría hierro 60 interestelar. Esto nos permitiría verificar la transición del sistema solar a la nube de gas; eso sería un descubrimiento innovador para los investigadores que trabajan en el medio ambiente del sistema solar.

Desde principios del siglo XX, los exploradores y navegantes han informado del avistamiento de extraños icebergs que, en vez de ser blancos o azules (los puros son azules porque el hielo absorbe más luz roja que luz azul), eran de color verde esmeralda en el ámbito de la Antártida.

Una nueva teoría trata de explicar su naturaleza.

Transportes de hierro

El hielo del glaciar, que se origina en las nevadas, fluye desde la capa de hielo de la Antártida para flotar en el océano como plataformas de hielo. En la parte delantera de la plataforma de hielo, los icebergs se rompen. Aparecen de color blanco azulado, intermedio entre el azul del hielo puro y el blanco de la nieve, porque el hielo del glaciar contiene numerosas burbujas que dispersan la luz.

Un grupo glaciólogos han sugerido en un nuevo estudio, publicado en Journal of Geophysical Research: Oceans, que los óxidos de hierro en el polvo de roca de la parte continental de la Antártida están volviendo verdes algunos icebergs.

El hierro es un nutriente clave para el fitoplancton, las plantas microscópicas que forman la base de la red alimentaria marina.

Si los experimentos demuestran que la nueva teoría es correcta, esto significaría que los icebergs verdes están transportando hierro desde el continente de la Antártida al mar abierto cuando se rompen, proporcionando este nutriente clave a los organismos que sustentan a casi toda la vida marina, algo importante porque el hierro escasea en muchas áreas del océano.

Las plantas también requieren proteínas para crecer, que sintetizan usando elementos que extraen del suelo, como nitrógeno, fósforo y potasio. En el transcurso de la absorción de esas moléculas, las plantas también absorben minerales nutritivos como el zinc y el hierro.

Las plantas a menudo absorben más de lo que necesitan, almacenando el exceso en sus células. Sin embargo, los agrónomos han registrado un descenso constante en algunos de esos minerales, proteínas y vitaminas durante medio siglo.

Cada vez menos nutritivas

Por ejemplo, los datos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos muestran que la col rizada de 1999 tenía un 23 por ciento menos de hierro que en los años 50. Históricamente, los científicos han culpado a la agricultura industrializada de prácticas como el exceso de trabajo del suelo, que lo despoja de lo bueno. Pero ahora la culpa incluye al CO2.

En 2002, el matemático Irakli Loladze planteó la teoría de que la fotosíntesis requiere menos proteínas a medida que aumenta el CO2, lo que significa que las plantas adquieren menos micronutrientes incidentales. Loladze ha registrado una caída de nutrientes del 8 por ciento, en promedio, en ciertos tipos de cultivos, incluido el arroz y el trigo.

En 2014, Loladze y otro grupo de científicos publicaron investigaciones dando peso a su hipótesis anterior. Los dos estudios se basaron en más de una década de datos de agrónomos, que habían plantado 41 variedades de seis cultivos alimentarios: trigo, maíz, sorgo, guisantes de campo, soja y arroz, y rodearon parte de cada campo con boquillas que arrojaban suficiente CO2 para calentar cualquier invernadero.

Si las tendencias actuales continúan, los niveles atmosféricos mundiales de CO2 coincidirán con esos experimentos dentro de los próximos 50 años. Cuando eso suceda, los investigadores estiman que cientos de millones de personas, en su mayoría mujeres embarazadas y niños que viven en la pobreza, podrían llegarles a faltar elementos esenciales como hierro, proteínas y zinc. Además, existe la posibilidad de que estas plantas extra-azucaradas contribuyan a un aumento en la diabetes.

Naturalmente, dentro de cincuenta años, quizá ya hemos encontrado la forma de reducir los niveles de CO2. O quizá concebimos alimentos más saludables para todos. Pero solo quizá.
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El uso excesivo de antibióticos está propiciando una epidemia de resistencia a los antibióticos, ya que se eliminan más bacterias susceptibles, pero las cepas más resistentes viven y se multiplican.

El año pasado, de hecho, la Organización Mundial de la Salud publicó la primera lista de bacterias resistentes a los antibióticos, que incluye a las doce familias más letales, y que pone de manifiesto la amenaza que suponen las bacterias resistentes a múltiples antibióticos. Pero ¿y si ya no fueran necesarios los antibióticos?

Elementos comunes de la dieta

Investigadores del Instituto Salk sugieren en un estudio que administrar suplementos dietéticos de hierro a los ratones les permitió sobrevivir a una infección bacteriana normalmente letal y provocó que las generaciones posteriores de esas bacterias fueran menos virulentas.

El estudio, que aparece en la revista Cell el 9 de agosto de 2018, demuestra en estudios preclínicos que las estrategias no basadas en antibióticos, como las intervenciones nutricionales, pueden desviar la relación entre el paciente y los patógenos del antagonismo hacia la cooperación.

El trabajo sugiere que, en lugar de matar bacterias, si se promueve la salud del huésped se puede controlar el comportamiento de las bacterias para que no cause enfermedades, y realmente podemos impulsar la evolución de cepas menos peligrosas.

Para demostrarlo, se estudió una infección gastrointestinal de origen natural en ratones causada por Citrobacter rodentium (CR), que produce diarrea, pérdida de peso y, en casos extremos, la muerte.

Para ello, administraron a una población de ratones una dosis LD100 de Citrobacter (que debería matar al 100 por 100 de la población hospedadora) y alimentó a la mitad de la población con una dieta normal y la otra mitad a una dieta suplementada con hierro durante solo 14 días, después de lo cual regresaron a una dieta normal. Tras 20 días, todos los ratones infectados en el grupo sin hierro habían sucumbido a la infección. Sin embargo, en el grupo de hierro suplementario, el 100 por 100 de los ratones infectados estaban vivos y sanos, incluso cuando llegaron al día 30.

El análisis tisular en el transcurso del experimento mostró que ambos grupos de ratones infectados tenían niveles comparables de bacterias, sin embargo, el grupo de hierro parecía saludable, mientras que el grupo sin hierro empeoró.

Un año después, los animales infectados con Citrobacter y que habían recibido un único ciclo de dos semanas de hierro en la dieta estaban vivos y sanos, y sorprendentemente aún colonizados por el patógeno en su tracto gastrointestinal. Lo que había pasado, básicamente, es que se había impulsado la evolución de las cepas debilitadas del patógeno.

Esto no significa que los suplementos de hierro vayan a salvar vidas, porque hay infecciones donde el hierro está desaconsejado, como es el caso de la malaria. Sin embargo, estos hallazgos son importantes porque sugieren que manipular el estado metabólico del huésped y del patógeno con elementos dietéticos comunes puede ser extremadamente eficaz en la cura de infecciones. Lo que significa que podríamos tratar las infecciones con estrategias que son más accesibles a nivel mundial.

El metal más abundante del universo es el hierro: nada menos que el 0,11% de toda la materia se estima que es hierro (Fe). También es el sexto elemento más común.

Con todo, no es el elemento metálico más duro de todos. Esta distinción corresponde al cromo (Cr).

Cromo

El cromo tiene un valor de 8,5 en la escala de Mohs, que mide la dureza de los minerales según su resistencia a la abrasión por otros materiales.

Según un estudio arqueológico sobre las armas que usó el ejército de la dinastía Qin, datadas hacia los años 210 a. C., se descubrió que estaban recubiertas de cromo.

También tiene un punto de fusión alto (1.538 ºC), aunque no tanto como el wolframio (W): según la Asociación Industrial de Tungsteno (ITIA), éste alcanza su punto de ebullición a 5.700 ºC, con un margen de error de 200 ºC (la temperatura de la superficie del sol), y también tiene el punto de fusión más alto de todos los metales, a 3.422 ºC con un margen de error de 15 ºC.

Lo curioso, sin embargo, es que si añadimos hierro al cromo, entonces formaremos una aleación resistente a la corrosión llamada acero inoxidable. Es decir, que el acero inoxidable es la fusión entre el metal más abundante del universo y el más duro (entre otras cosas, que ya explicamos aquí).

El origen etimológico del cromo proviene del latín chroma, color. Fue descubierto en el año 1797 por parte del farmacéutico y químico naturalista francés Louis Nicolas Vauquelin.

En sus inicios se empleó principalmente en pinturas e instrumentos de escultura y otras aplicaciones hasta que, a finales del siglo XIX, se utilizó como aditivo en aceros.

Con todo, el cromo también tiene un lado oscuro, que fue revelado en la película "Erin Brockovich", por la que la actriz Julia Roberts ganó un Oscar. Mientras que el cromo metálico es perfectamente seguro, en ciertos compuestos químicos el cromo forma iones y adquiere una forma peligrosa.

El metal más abundante de universo es el hierro. Aproximadamente el 0,11 % de toda la materia del universo es hierro (Fe).

Es el sexto elemento más común de la tabla periódica y constituye alreddor de un 0,1 % del Sol y un 0,006 % del ser humano.

Hierro

Nuestro planeta, y por extensión el resto del universo, está compuesto básicamente de pocos elementos muy comunes, como el oxígeno (46 % de la masa de la corteza terrestre), el silicio (27,7 %), el aluminio (8 %), el hierro (5 %).

Actualmente ya hemos consumido casi todas las reservas de mercurio, tres cuartas partes de toda la plata y el oro, la mitad del cobre, un 28 % del hierro y el 15 % del aluminio, según señala en su tesis doctoral Alicia Valero, del Centro de Investigación de Energías Renovables (CIRCE) de la Universidad de Zaragoza.

Meteoritos de hierro

El hierro también supone alrededor del 22 % de todo el material meteorítico encontrado en la Tierra.

Además, el hierro meteorítico siempre ha sido altamente codiciado: diversas civilizaciones, como la azteca, lo consideraban más valioso que el oro. Tal y como lo explica Hugh Aldersey-Williams en su libro La tabla periódica:

Los objetos forjados a partir de hierro, como las espadas, eran funcionalmente superiores a cualquier alternativa. Algunos beduinos creen que un hombre armado con una espada de hierro meteorítico se vuelve más invulnerable y puede conquistarlo todo, algo bastante plausible, dada las cualidades superiores de la aleación. […] Específicamente, los meteoritos de hierro tienden a contener una proporción significativa de níquel, lo que indica que no pudieron haberse formado a partir de minerales terrestres; son, en realidad, una especie de acero inoxidable.

Pero si os gusta el hierro de verdad, entonces deberíais visitar Magnitogórsk, la ciudad surgida del hierro.

Mientras estaba a punto de estallar la Primera Guerra Mundial, un hombre se haya enfrascado en descubrir alguna forma de mejorar los cañones de los fusiles.

Ese hombre era Harry Brearley y, mientras investigaba las aleaciones metálicas, descubrió casi de casualidad el acero inoxidable como si hubiera localizado una especie de piedra preciosa en la arena.

Serendipia metalúrgica

Brealey trabajaba en uno de los laboratorios metalúrgicos de la ciudad de Sheffield, fundiendo el acero con distintos elementos, y posteriormente vertiendo las muestras en moldes para comprobar mecánicamente su dureza.

Brearley iba aplicando el método de ensayo y error, echando elementos aleatoriamente a la mezcla de hierro y carbono que es el acero. Había días que hacía moldes de acero en los que había añadido níquel, otros días había añadido aluminio, pero la investigación no parecía prosperar: la dureza del acero no era suficiente.

Sin embargo, un día cualquiera, mientras atravesaba su laboratorio para continuar trabajando, distinguió de casualidad una especie de joya en un puñado de muestras oxidadas. Al aproximarse, descubrió que no se trataba de una joya, sino que era una muestra de acero que brillaba.

Por alguna razón, aquella muestra había quedado a salvo del óxido y su superficie era como la del primer día. Brearley estuvo a punto de pasar de largo y no darle mayor importancia, pero entonces, raptado por un momento de inspiración, tomó la muestra y la examinó.

Brearley pronto descubriría que entre sus manos tenía la primera muestra de acero inoxidable de la historia. Tal y como abunda en ello Mark Miodownik en su libro Cosas (y) materiales:

Combinando dos ingredientes de la aleación, el carbono y el cromo, en las proporciones justas, Brearley había creado accidentalmente una estructura muy especial, que que los átomos de esos elementos se introducían en los cristales del hierro. (…) Todo cambio, sin embargo, con la presencia del cromo, que tiene la virtud de reaccionar con el oxígeno antes que los átomos de hierro, creando óxido de cromo, un mineral duro y transparente que se adhiere muy bien al acero: en vez de desprenderse, forma una película invisible que protege la superficie del acero, y además es capaz de regenerarse.

Un microorganismo que come hierro y metano y, por lo tanto, podría ser importante para el control de las emisiones de gases de efecto invernadero en todo el mundo ha sido recién descubierto por un grupo de investigadores de la Universidad de Radboud, Países Bajos, y el Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen, Alemania.

El hallazgo ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Una arquea muy prometedora

Del orden de los Methanosarcinales, esta arquea utiliza hierro para convertir el metano en dióxido de carbono. Durante ese proceso, hay menos hierro disponible para otras bacterias, por lo que el microorganismo inicia una cascada de energía que influye en el ciclo de hierro y metano y en las emisiones de metano.

Esta arquea también puede convertir el nitrato en amonio, tal y como explica Boran Kartal, microbiólogo que recientemente se trasladó de la Universidad de Radboud al Instituto Max Planck de Bremen:

Se puede utilizar un biorreactor que contiene metano anaerobio y microorganismos oxidantes de amonio para convertir simultáneamente amonio, metano y nitrógeno oxidado en las aguas residuales en gas de nitrógeno y dióxido de carbono, que tienen un potencial de calentamiento global mucho más bajo.

Aunque ha habido numerosos indicios de la existencia de estos oxidantes de metano dependientes del hierro, hasta ahora los investigadores no habían sido capaces de aislarlos.