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May 26, 2023

Nitratbelastung im Trinkwasser und negative Auswirkungen auf Fortpflanzung und Geburt: eine systematische Überprüfung und Metaanalyse

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 563 (2023) Diesen Artikel zitieren 2135 Zugriffe 3 Zitate 1 Altmetric Metrics Details Die Exposition gegenüber geringen Nitratwerten im Trinkwasser kann schädlich sein

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 563 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Die Exposition gegenüber geringen Nitratgehalten im Trinkwasser kann negative Auswirkungen auf die Fortpflanzung haben. Wir haben die bis November 2022 veröffentlichten Belege zum Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und unerwünschten Folgen für die Fortpflanzung überprüft. Einbezogen wurden randomisierte Studien, Kohorten- oder Fallkontrollstudien, die in englischer Sprache veröffentlicht wurden und den Zusammenhang zwischen der Nitrataufnahme aus dem Trinkwasser und dem Risiko perinataler Folgen berichteten . Zur Zusammenführung der Daten wurden Random-Effect-Modelle verwendet. Drei Kohortenstudien zeigten, dass Nitrat im Trinkwasser mit einem erhöhten Risiko einer Frühgeburt verbunden ist (Odds Ratio für 1 mg/L NO3-N erhöht (OR1) = 1,01, 95 % KI 1,00, 1,01, I2 = 23,9 %, 5.014.487 Teilnehmer; Vergleich der gepoolten Gruppen mit der höchsten und der niedrigsten Nitratexposition (OR (ORp) = 1,05, 95 % KI 1,01, 1,10, I2 = 0 %, 4.152.348 Teilnehmer). Fall-Kontroll-Studien zeigten, dass Nitrat im Trinkwasser mit einem erhöhten Risiko für Neuralrohrdefekte verbunden sein kann OR1 = 1,06, 95 %-KI 1,02, 1,10; 2 Studien, 2196 Teilnehmer; I2 = 0 %; und ORp = 1,51, 95 %-KI 1,12, 2,05; 3 Studien, 1501 Teilnehmer; I2 = 0 %). Die Beweise für einen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und dem Risiko für Kleinkinder im Gestationsalter, Geburtsfehlern oder angeborenen Herzfehlern waren inkonsistent. Ein erhöhter Nitratgehalt im Trinkwasser kann mit einem erhöhten Risiko einer Frühgeburt und einigen spezifischen angeborenen Anomalien verbunden sein. Diese Ergebnisse erfordern eine regelmäßige Überprüfung, sobald neue Erkenntnisse verfügbar werden.

Nitrat ist ein wasserlösliches Ion bestehend aus Stickstoff und Sauerstoff mit der chemischen Formel NO3−. Es handelt sich um ein natürlich vorkommendes Ion, das Teil des Stickstoffkreislaufs ist, der den Stickstoffaustausch zwischen der Atmosphäre, dem Land und lebenden Organismen umfasst1. Beim Menschen erfolgt die Aufnahme von Nitraten hauptsächlich über die Nahrung; Gemüse macht mindestens 85 % des Nitratverbrauchs aus2. Aufgrund der Konsumgewohnheiten trägt Trinkwasser normalerweise nur zu einem geringen Prozentsatz zur gesamten Nitrataufnahme bei. In Neuseeland beispielsweise stammen weniger als 10 % der gesamten Nitrataufnahme aus dem Trinkwasser, der Rest stammt größtenteils aus der Nahrung3. Wenn die Nitratkonzentration im Trinkwasser jedoch hoch ist, kann sie einen viel größeren Anteil an der gesamten Nitrataufnahme ausmachen.

Stickstoff ist für die Ernährung und das Wachstum von Pflanzen sehr wichtig, da er von Pflanzen in die Aminosäuresynthese eingebaut wird und daher häufig in anorganischen Düngemitteln verwendet wird. Da Nitrat jedoch sehr gut wasserlöslich ist, gelangt es besonders nach starken Regenfällen sehr leicht durch den Boden in das Grundwasser. Etwa 80–90 % des weltweiten Süßwassers stammen aus Grundwasser4, und 50 % der Gesamtbevölkerung sind für ihre tägliche Trinkwasserversorgung auf Grundwasser angewiesen5. Der zunehmende Einsatz von Kunstdünger, die Entsorgung von Abfällen, insbesondere aus der Tierhaltung, und Veränderungen in der Landnutzung tragen maßgeblich zum fortschreitenden Anstieg des Nitratgehalts im Grundwasser bei1.

Der aktuelle Richtwert der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für Nitrat im Trinkwasser beträgt 50 mg/L als Nitrat (NO3−) oder 11,3 mg/L als Nitrat-Stickstoff (NO3-N) (NO3− mg/L mit 0,2259 multiplizieren) 1. Diese Konzentration entspricht in etwa dem aktuellen bundesweiten maximalen Schadstoffgehalt (MCL) für Nitrat in der öffentlichen Trinkwasserversorgung von 10 mg/L als NO3-N. Dieser Grenzwert wurde zum Schutz vor Methämoglobinämie bei Säuglingen oder dem Blue-Baby-Syndrom festgelegt, der bekanntesten gesundheitlichen Folge einer hohen Nitratbelastung6.

Zwar gibt es Hinweise darauf, dass Nitrat im Trinkwasser mit Darmkrebs in Zusammenhang steht7,8,9,10,11, doch wurde kürzlich auch das Potenzial für nachteilige Auswirkungen auf die Fortpflanzung bei chronischer Exposition gegenüber niedrigen Nitratwerten erhöht12,13,14,15. Tierstudien haben gezeigt, dass Nitrat der Mutter die Plazenta passieren, den Fötus in der Gebärmutter beeinträchtigen und unerwünschte Folgen wie Abtreibung, Geburtsfehler, Gastroschisis, Mikrophthalmie, Anophthalmie und kraniofaziale Hypoplasie verstärken kann16,17,18,19,20.

Der vorgeschlagene Mechanismus dafür, dass Nitrat zu ungünstigen Geburtsergebnissen führt, beruht auf seiner Reduktion zu Nitrit, was zur Umwandlung von Hämoglobin in Methämoglobin führt, das keinen Sauerstoff transportieren kann, wodurch die Übertragung von Sauerstoff auf Körperzellen verringert wird21,22. Es wurde vermutet, dass der Nitratspiegel im fötalen Plasma höher sein könnte als der der Mutter, da Nitrat oder Nitrit auf den Fötus übertragen werden können23 und fötales Hämogolobin besonders anfällig für Oxidation ist. Darüber hinaus ist die antioxidative Abwehr bei Neugeborenen relativ mangelhaft und selbst wenn Antioxidantien vorhanden sind, mildern sie den oxidativen/nitrosativen Stress oder seine Folgen nicht vollständig24. Da Wasser keine Antioxidantien enthält, kann die Nitrataufnahme über das Trinkwasser außerdem schädlicher sein als die Aufnahme von Nitrat über Lebensmittel, die Antioxidantien enthalten können. Weitere vorgeschlagene Mechanismen für die möglichen Auswirkungen von Nitrat auf die reproduktive Gesundheit umfassen die Bildung von N-Nitroso-Verbindungen sowie Schilddrüsen- und endokrine Störungen8,25.

Mehrere epidemiologische Studien am Menschen haben einen Zusammenhang zwischen vorgeburtlicher Nitratexposition und negativen Folgen für die Fortpflanzung festgestellt, darunter angeborene Anomalien, Frühgeburten, niedriges Geburtsgewicht und Säuglinge, die zu klein für das Gestationsalter (SGA) sind13,26,27,28,29. In zwei früheren systematischen Überprüfungen wurde der Zusammenhang zwischen der Nitrataufnahme der Mutter und dem Risiko von Neuralrohrdefekten30, Geburtsfehlern und Frühgeburten31 untersucht, die Expositionen umfassten jedoch die Nitrataufnahme aus Nahrungsmitteln und Medikamenten sowie Trinkwasser.

Der Zweck dieser Studie bestand darin, die veröffentlichten Erkenntnisse systematisch zu überprüfen, um den Zusammenhang zwischen der Nitratbelastung des Menschen im Trinkwasser und nachteiligen Fortpflanzungs- und Geburtsergebnissen zu ermitteln. Diese Studie konzentrierte sich auf den internationalen Kontext, verwendet jedoch neuseeländische Beispiele.

Insgesamt wurden 1005 Datensätze bei der Datenbanksuche identifiziert. Nach der Entfernung der Duplikate führten wir eine Titel- und Zusammenfassungsprüfung für 544 Datensätze durch und anschließend eine Volltextprüfung für 94 Datensätze, von denen 65 unsere Einschlusskriterien nicht erfüllten. Sechzehn Studien (29 Datensätze) erfüllten unsere Einschlusskriterien (Abb. 1).

Flussdiagramm der eingeschlossenen Studien.

Unter den 65 Datensätzen, die die Kriterien des Studiendesigns für diese Überprüfung nicht erfüllten, identifizierten wir sechs ökologische, drei Querschnitts- und eine datensatzbasierte Prävalenzstudie, die den Zusammenhang zwischen Nitratbelastung im Trinkwasser und nachteiligen Fortpflanzungs- und Geburtsergebnissen untersuchten. Diese zehn Studien wurden in die qualitative Analyse einbezogen und werden als zusätzliche Evidenz präsentiert.

Die 16 in die Analyse einbezogenen Studien wurden zwischen 1982 und 2022 veröffentlicht und umfassten 7.268.991 Teilnehmer (Bereich von 394 bis 4.160.998). Fünf davon waren Kohortenstudien, die in Dänemark (2), Frankreich (1), den USA (1) und Schweden (1) durchgeführt wurden. Bei den anderen elf handelte es sich um Fallkontrollstudien in den USA (7), Kanada (2), Australien (1) und Schweden (1). Die Studienmerkmale sind in Tabelle 1 beschrieben.

Gemäß der Newcastle-Ottawa-Skala (NOS) (Tabelle 2) wurden alle fünf Kohortenstudien und vier der elf Fall-Kontroll-Studien als qualitativ hochwertig eingestuft; Sieben der elf Fallkontrollstudien wurden als mäßige Studienqualität bewertet.

Vier Studien berichteten über die Odds Ratios (ORs) für Frühgeburten, eine Studie über die ORs für SGA und zwei Studien über die ORs für niedriges Geburtsgewicht, es war jedoch nicht möglich, Daten über die Zusammensetzung dieser Endpunkte zusammenzuführen.

Bei der Analyse als lineare Beziehung gab es einen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Frühgeburten (3 Kohortenstudien, 5.014.487 Teilnehmer; OR für 1 mg/L (OR1) = 1,01, 95 % KI 1,00, 1,01; I2 = 23,9 % , Abb. 2a). Es gab auch einen Zusammenhang beim Vergleich der höchsten Nitratexposition mit der niedrigsten Exposition (3 Kohortenstudien, 4.152.348 Teilnehmer; gepoolter OR (ORp) = 1,05, 95 %-KI 1,01, 1,10, I2 = 0 %, Abb. 2b). Beim Vergleich der kombinierten höheren Nitrat-Exposition mit der niedrigsten Exposition zeigte sich kein signifikanter Zusammenhang (3 Kohortenstudien, 5.023.271 Teilnehmer; ORp = 1,08, 95 %-KI 0,99, 1,17; I2 = 47,2 %, Abb. 2c). In einer Fall-Kontroll-Studie48 wurde jedoch berichtet, dass kein Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Frühgeburten besteht.

Waldparzelle zum Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Frühgeburten. (a) Lineare Beziehung; (b) Höchste versus niedrigste Exposition; (c) Alle zusammengenommen höher im Vergleich zur niedrigsten Exposition.

Eine Kohortenstudie36 berichtete über einen schwachen umgekehrten Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und etwaigen Geburtsfehlern, wenn Nitrat als kontinuierliche Variable behandelt wurde (1 Kohortenstudie, 1.018.914 Teilnehmer; OR1 = 0,98, 95 %-KI 0,97, 1,00). Bei der Analyse als lineare Beziehung zeigten die Ergebnisse aus zwei Fall-Kontroll-Studien27,46 keinen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und etwaigen Geburtsfehlern (2 Fall-Kontroll-Studien, 2676 Teilnehmer; OR1 = 1,13, 95 %-KI 0,92, 1,38). ; I2 = 69,7 %; Abb. 3a); Es war jedoch eine erhebliche Heterogenität vorhanden. Der Vergleich der Gruppen mit der höchsten und der niedrigsten Nitratexposition zeigte keinen signifikanten Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und etwaigen Geburtsfehlern (2 Fall-Kontroll-Studien, 1150 Teilnehmer, ORp = 2,32, 95 % KI 0,99, 5,42; I2 = 41,0 %; Abb. 3b), aber der Vergleich aller kombinierten höheren Expositionen mit der Gruppe mit der niedrigsten Exposition ergab Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen dem Risiko eines Geburtsfehlers und Nitrat im Trinkwasser (2 Fall-Kontroll-Studien, 2676 Teilnehmer; ORp = 2,17, 95 %-KI). 1,31, 3,60; I2 = 57,7 %, Abb. 3c). Aschengrau43 berichtete, dass es keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen der nachweisbaren Nitratkonzentration im Trinkwasser und etwaigen Geburtsfehlern gebe.

Waldparzelle zum Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und etwaigen Geburtsfehlern. (a) Lineare Beziehung; (b) Höchste versus niedrigste Exposition; (c) Alle zusammengenommen höher im Vergleich zur niedrigsten Exposition.

In einer Kohortenstudie36 wurde berichtet, dass es keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Neuralrohrdefekten gab. Bei der Analyse als lineare Beziehung zeigten die Ergebnisse aus Fall-Kontroll-Studien jedoch einen signifikanten Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Neuralrohrdefekten (2 Studien, 2.196 Teilnehmer; OR1 = 1,06, 95 %-KI 1,02, 1,10; I2 = 0 %). ; Abb. 4a). Es gab auch einen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Neuralrohrdefekten beim Vergleich der Gruppen mit der höchsten und der niedrigsten Nitratexposition (3 Studien, 1.501 Teilnehmer; ORp = 1,51, 95 %-KI 1,12, 2,05; I2 = 0 %; Abb. 4b). ) und beim Vergleich aller kombinierten höheren Expositionen mit der Gruppe mit der niedrigsten Exposition (3 Studien, 2.306 Teilnehmer; ORp = 1,40, 95 % 1,14, 1,71; I2 = 0 %; Abb. 4c). Es gab jedoch keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Spina bifida beim Vergleich der Gruppen mit der höchsten und der niedrigsten Exposition (2 Fall-Kontroll-Studien, Anzahl der Teilnehmer unbekannt; ORp = 2,84, 95 %-KI 0,90, 8,97; I2). = 44,3 %) oder beim Vergleich aller kombinierten höheren mit der Gruppe mit der niedrigsten Nitratexposition (2 Fall-Kontroll-Studien, Anzahl der Teilnehmer unbekannt; ORp = 2,69, 95 %-KI (0,69, 10,49); I2 = 56,9 %). Es gab auch keinen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Anenzephalie beim Vergleich der höchsten mit der niedrigsten Expositionsgruppe (2 Fall-Kontroll-Studien, Anzahl der Teilnehmer unbekannt; ORp = 0,82, 95 %-KI 0,50, 1,36; I2 = 0,0 %). oder beim Vergleich aller kombinierten höheren mit der Gruppe mit der niedrigsten Nitratexposition (2 Fall-Kontroll-Studien, Anzahl der Teilnehmer unbekannt; ORp = 0,71, 95 %-KI 0,48, 1,05; I2 = 0,0 %).

Waldparzelle zum Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Neuralrohrdefekten. (a) Lineare Beziehung; (b) Höchste versus niedrigste Exposition; (c) Alle zusammengenommen höher im Vergleich zur niedrigsten Exposition.

Es lagen nicht genügend Daten vor, um eine lineare Beziehungsanalyse zu ermöglichen. Es gab keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und angeborenen Herzfehlern beim Vergleich der Gruppe mit der höchsten und der niedrigsten Nitratexposition (2 Kohortenstudien, Anzahl der Teilnehmer unbekannt; ORp = 1,08, 95 %-KI 0,96, 1,20; I2 = 19,7 %; Abb. 5a). Beim Vergleich aller kombinierten Gruppen mit höherer und niedrigster Nitratexposition zeigte sich jedoch eine signifikante Heterogenität zwischen den Studien (2 Kohortenstudien, Anzahl der Teilnehmer unbekannt; ORp = 1,05, 95 %-KI 0,89, 1,24; I2 = 63,9 %; Abb. 5b). .

Waldparzelle zum Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und etwaigen Herzfehlern. (a) Höchste versus niedrigste Exposition; (b) Alle zusammengenommen höher im Vergleich zur niedrigsten Exposition.

Es lagen nicht genügend Daten vor, um eine Metaanalyse für die anderen Endpunkte zu ermöglichen. Die Richtung der Ergebnisse der eingeschlossenen Studien ist in Tabelle 3 zusammengefasst, wobei die detaillierten Ergebnisse der einzelnen Studien in Tabelle S1 aufgeführt sind.

Aschengrau43 konnte keinen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und dem Tod von Neugeborenen feststellen. Thomsen37 und Aschengrau42 berichteten über keinen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Totgeburten. Aschengrau43 stellte fest, dass die Häufigkeit von Spontanaborten bei allen nachweisbaren Nitratwerten abnahm. Allerdings berichtete Ebdrup33 in einer großen Kohortenstudie, dass es keinen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und dem Risiko eines Schwangerschaftsverlusts gab. Die kontinuierliche Analyse deutete auf ein Risiko eines Schwangerschaftsverlusts in den Gruppen mit geringerer Nitratbelastung im ersten Trimester hin.

Migeot38 berichtete, dass die Exposition gegenüber Nitrat im zweiten Tertil (3,19–6,10 mg/L NO3-N) im Vergleich zur Exposition gegenüber dem untersten Tertil (< 3,19 mg/L NO3-N) mit einem möglicherweise erhöhten Risiko einer SGA-Geburt verbunden war (OR =). 1,74, 95 %-KI 1,10, 2,75), aber es gab keinen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber den höchsten (> 6,10 mg/L NO3-N) und niedrigsten Nitrat-Tertilen und der SGA-Geburt (OR = 1,51, 95 %-KI 0,96, 2,40). 38.

Coffman13 und Liu48 berichteten über keinen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und niedrigem Geburtsgewicht, obwohl Coffman13 im Vergleich zur Gruppe mit der niedrigsten Exposition (≤ 0,23 mg/L NO3-N) berichtete, dass alle anderen Expositionsgruppen mit einem geringfügigen Rückgang der Geburten verbunden waren Gewicht. Sie berichteten auch, dass die mittlere Körperlänge bei der Geburt mit steigendem Nitratgehalt im Trinkwasser abnahm, allerdings nur in der zweithöchsten Expositionsgruppe (1,13 bis ≤ 5,65 mg/L NO3-N), nicht aber in der höchsten Expositionsgruppe (> 5,65 mg/L NO3-N). N). Sie berichteten über keinen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und dem Kopfumfang bei der Geburt.

Stayner36 berichtete, dass es keinen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Gliedmaßendefiziten oder Mundspaltdefekten gebe. Brender28 berichtete jedoch, dass Säuglinge, die dem höchsten Tertil (> 3,5 mg/L NO3-N) Nitrat im Trinkwasser ausgesetzt waren, im Vergleich zum niedrigsten Tertil (< 0,71 mg/L) ein potenziell erhöhtes Risiko für Gliedmaßendefizite und Mundspalten hatten Mängel.

Sowohl eine Kohortenstudie36 als auch eine Fall-Kontroll-Studie49 berichteten, dass es keinen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Bauchwanddefekten/Gastroschisis gab.

Blake50 nutzte eine räumliche Analyse, um den Zusammenhang zwischen der Nitratbelastung innerhalb von Postleitzahlen und einem niedrigen Geburtsgewicht zu untersuchen. Die Autoren berichteten, dass es keinen Zusammenhang zwischen niedrigem Geburtsgewicht und unsicheren Nitratwerten (> 10 mg/L als NO3-N) gab. Zwei ökologische Studien15,26 derselben Kohorte untersuchten den Zusammenhang zwischen durchschnittlichen Nitratkonzentrationen im Trinkwasser auf Kreisebene und ungünstigen Geburtsergebnissen. Eine vorgeburtliche Exposition gegenüber Nitrat im Trinkwasser war mit einem möglicherweise erhöhten Risiko für Gliedmaßendefekte verbunden, es wurde jedoch kein Zusammenhang zwischen einer vorgeburtlichen Exposition gegenüber Nitrat im Trinkwasser und Frühgeburten, niedrigem Geburtsgewicht, Neuralrohrdefekten oder Mundspaltdefekten festgestellt. Bukowski51 untersuchte jedoch den Zusammenhang zwischen der Nitratkonzentration im Trinkwasser auf Wohnort-Postleitzahl-Ebene und niedrigem Geburtsgewicht sowie Frühgeburten und berichtete, dass eine vorgeburtliche Exposition gegenüber einer mittleren Nitratkonzentration von > 3,1 mg/l mit Frühgeburten und niedrigem Geburtsgewicht verbunden war. Mattix52 verknüpfte die monatlichen Raten von Bauchwanddefekten mit der monatlichen Nitratkonzentration im Oberflächenwasser und berichtete über keinen Zusammenhang zwischen dem Nitratgehalt im Oberflächenwasser und der monatlichen Rate von Bauchwanddefekten. Winchester53 verknüpfte die mittlere monatliche Nitratkonzentration mit Geburtsfehlern und stellte fest, dass kein Zusammenhang zwischen einem erhöhten Nitratspiegel (1,31 ± 0,20 vs. 0,16 ± 0,02 mg/L logarithmisch) im April–Juli (jährliche Nitratspitzenwerte) und Spina bifida, einer Mundspalte, bestand , Kreislaufstörungen, Down-Syndrom, Gastroschisis, Urogenitaldefekte und Klumpfuß oder Mundspalte. Ouattara54 bewertete das Auftreten von Geburtsfehlern und Nitratkonzentrationen, die an ausgewählten Wassereinzugsgebietsgrenzen von Nebraska gesammelt wurden, und beobachtete einen positiven Zusammenhang zwischen hohen Nitratwerten (> 6,94 mg/l) im Trinkwasser und der Prävalenz von Geburtsfehlern mit einem Inzidenzratenverhältnis von 1,44 (1,40). –1,50). Zwei Querschnittsstudien55,56 verknüpften Geburtsdaten sowie Aufzeichnungen über Krankenhausentlassungen von Müttern und Säuglingen mit dem CalEnviro Screen 3.0-Datensatz des California Communities Environmental Health Screening Tool, um den Zusammenhang zwischen Frühgeburt, Schwangerschaftshypertonie, Eklampsie und Umweltfaktoren, einschließlich Nitrat im Trinkwasser, zu untersuchen . Die Forscher berichteten, dass Nitrat im Trinkwasser möglicherweise mit Frühgeburten in Kalifornien in Zusammenhang steht. Es gab keine ausreichenden Hinweise darauf, dass Nitrat im Trinkwasser mit Bluthochdruckstörungen oder Eklampsie in der Schwangerschaft in Zusammenhang steht. Super57 stellte jedoch fest, dass es keinen Zusammenhang zwischen Brunnenwasser mit Regionen mit hohem Nitratgehalt (> 4,518 mg/L als NO3-N) und Frühgeburten oder der Größe des Säuglings bei der Geburt gab.

Joyce58 führte eine auf Aufzeichnungen basierende Prävalenzstudie durch, bei der Wasserverunreinigungsmessungen der Wohnadresse der Mutter zugeordnet wurden. Die Autoren stellten fest, dass eine zunehmende Nitratbelastung im Trinkwasser mit einem erhöhten Risiko eines Membranbruchs vor der Geburt verbunden war (Tabelle S2).

Es lagen nicht genügend Daten vor, um Sensitivitätsanalysen oder die Bewertung von Publikationsbias-Trichterdiagrammen zu ermöglichen.

In dieser systematischen Überprüfung der Evidenz aus neun Beobachtungsstudien hoher Qualität und sieben Beobachtungsstudien mittlerer Qualität mit 7.268.991 Teilnehmern stellten wir fest, dass Nitrat im Trinkwasser möglicherweise mit einigen negativen Auswirkungen auf die Fortpflanzung und die Geburt verbunden ist. In die Metaanalyse einbezogene Studien fanden einen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und einem erhöhten Risiko einer Frühgeburt. Zu diesem Ergebnis tragen drei hochwertige Kohortenstudien bei. Coffman35 brachte 1.009.189 Lebendgeborene in Dänemark mit dem Nitratgehalt im Trinkwasser in Haushalten in Verbindung. Sie beobachteten ein steigendes Risiko einer Frühgeburt, da der Nitratgehalt im Leitungswasser der Haushalte auf Werte unter den derzeit geltenden gesetzlichen Grenzwerten anstieg. Sherris34 verknüpfte über 6 Millionen Geburtsurkundenaufzeichnungen mit Überwachungsaufzeichnungen des öffentlichen Wassersystems in den USA und schlug in Analysen innerhalb der Mutter einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Nitrat im Leitungswasser und dem Risiko einer Frühgeburt vor. Sie stellten außerdem fest, dass die Wahrscheinlichkeit einer Frühgeburt leicht erhöht ist, wenn die Nitratwerte unter dem gesetzlichen Grenzwert liegen. Albouy-Llaty40 verknüpfte 13.654 Mutter-Neugeborenen-Paare in Frankreich mit den mittleren Nitratkonzentrationen am Wohnort der Mutter und fand keinen Zusammenhang zwischen der Nitratbelastung im Trinkwasser während des zweiten Schwangerschaftstrimesters und einer Frühgeburt.

Unsere Analyse von Fall-Kontroll-Studien zeigte auch, dass Nitrat im Trinkwasser mit einem erhöhten Risiko für Neuralrohrdefekte verbunden sein kann, wobei die gepoolte Wahrscheinlichkeitsquote bei 1,06 (1,02, 1,10) pro 1 mg/L NO3-N-Anstieg im Trinkwasser liegt Dieser Befund steht im Gegensatz zu einer Kohortenstudie, die keinen linearen Zusammenhang zeigt36. Unsere Analysen fanden jedoch keinen Zusammenhang zwischen Nitrat und etwaigen Geburtsfehlern oder angeborenen Herzfehlern, obwohl die visuelle Untersuchung von Waldparzellen aus Metaanalysen überwiegend positive Zusammenhänge zwischen Nitrat und nachteiligen Fortpflanzungs- und Geburtsergebnissen zeigt, allerdings mit breiten Konfidenzintervallen. Daher ist es möglich, dass Nitrat im Trinkwasser einen geringen Einfluss auf diese Ergebnisse hat, aber die verfügbaren Studien zusammen sind nicht ausreichend aussagekräftig, um einen klinisch signifikanten Effekt festzustellen.

In einigen unserer Metaanalysen beobachteten wir eine moderate Heterogenität. Mehrere Faktoren können zu den inkonsistenten Ergebnissen der Studien beitragen. Der erste Faktor sind die unterschiedlichen Studiencharakteristika. Bei der Analyse von Frühgeburten wurde beispielsweise Albouy-Llaty 2016 in Frankreich mit einer gemeldeten Frühgeburtenrate von 7,5 % aller Lebendgeburten im Jahr 201659 durchgeführt, während Sherris 2021 in den USA mit einer gemeldeten Frühgeburtenrate von 10,1 durchgeführt wurde % aller Lebendgeburten im Jahr 202060, und Coffman 2022 wurde in Dänemark mit einer gemeldeten Frühgeburtenrate von 6,29 % pro Jahr zwischen 2016 und 202061 durchgeführt. Darüber hinaus wurden in den drei Studien unterschiedliche Expositionszeiten überwacht: Albouy-Llaty 2016 schätzte die Nitratexposition während des zweiten Schwangerschaftstrimesters, während Coffman 2022 und Sherris 2021 die Nitratbelastung während der gesamten Schwangerschaft maßen. Darüber hinaus wurden bei Albouy-Llaty 2016 zwar 13.481 Teilnehmer untersucht, jedoch nur 4.625 Teilnehmer in ihr angepasstes Analysemodell einbezogen, sodass die statistische Aussagekraft sehr begrenzt war. Im Vergleich dazu analysierte Coffman 2022 Daten von 1.009.189 Teilnehmern und Sherris 2021 analysierte Daten von 3.832.090 Teilnehmern. Ein weiterer Faktor können die unterschiedlichen verwendeten statistischen Modelle und die Anpassung an unterschiedliche Störfaktoren sein. Albouy-Llaty 2016 verwendete ein multivariables logistisches Regressionsmodell, angepasst an ländliche Gegend, Jahreszeit, Alter der Mutter, Beruf der Mutter, Rauchen während der Schwangerschaft, Familie mit einem Elternteil, Vorgeschichte von Frühgeburten, Erstgeburt und Qualität der Nachsorge; Coffman 2022 verwendete verallgemeinerte logistische Regressionsmodelle, angepasst an die Nichtunabhängigkeit von Geburten von derselben Mutter und demselben Jahr, Geschlecht, Trächtigkeit, Urbanizität und mütterlichem Alter, Rauchen, Bildung, Einkommen und Beschäftigungsstatus; Sherris 2021 verwendete eine logistische Regression mit gemischten Effekten, angepasst an Alter der Mutter, Parität, Bildung, Rasse, Kostenträger für die Entbindung und Zeitpunkt des Beginns der Pflege. Ohne die Daten einzelner Teilnehmer könnten wir daher nichtlineare Effekte nicht weiter untersuchen.

Darüber hinaus unterschieden sich die Grenzwerte der Expositionskategorien zwischen den Studien. Um die Expositions-Reaktions-Beziehung für Nitrat im Trinkwasser zu berechnen, verwendeten wir in unserer Studie mehrere Transformationen. Für die Studie von Albouy-Llaty 2016 waren bei der Bereinigung um Störfaktoren beide Beziehungen zwischen Frühgeburt und Nitrat-Expositionsgruppe im zweiten Tertil sowie zwischen Frühgeburt und Nitrat-Expositionsgruppe im dritten Tertil nicht signifikant, die Ergebnisse gingen jedoch in Richtung einer protektiven Wirkung Wirkung. Daher ergab das Ergebnis der verallgemeinerten Regressionsanalyse der kleinsten Quadrate negative studienspezifische Steigungen und das Odds Ratio für einen Nitratanstieg um 1 mg/L deutete auf eine Schutzwirkung hin. Für die Studie von Sherris 2021 wurde von den Autoren das Odds Ratio für 1 mg/L angegeben, jedoch für verschiedene Untergruppen des Gestationsalters (20–31 Gestationswochen und 32–36 Gestationswochen). Die Studie von Coffman 2022 berichtete über ein angepasstes Odds Ratio für pro 10 mg/L NO3−. Wir haben die Quotenverhältnisse für alle diese Untergruppen zusammengefasst, um die Ergebnisse für einen Nitratanstieg von 1 mg/L für die gesamte Frühgeburt zu erhalten. Diese gepoolte Schätzung weist darauf hin, dass Nitrat im Alkoholkonsum ein Risikofaktor für Frühgeburten sein könnte, die verschiedenen Umrechnungsschritte können jedoch die Genauigkeit der Schätzung verringern.

Die perikonzeptionelle Einnahme von Folsäure verringert das Risiko, dass Frauen einen Säugling mit Neuralrohrdefekten zur Welt bringen62. Die inkonsistenten Ergebnisse zu Neuralrohrdefekten aus Kohortenstudien36 und Fallkontrollstudien28,44,45 können auf die unterschiedlichen Jahre der Ergebnisermittlung zurückzuführen sein, da wahrscheinlich mehr schwangere Frauen in den späteren Studien Folsäure erhielten. Allerdings umfasste Stayner 2022 alle Einlingskinder, die zwischen 1991 und 2013 in Dänemark geboren wurden, wo perikonzeptionelle Folsäure seit 1997 empfohlen wird63. Die drei Fallkontrollstudien umfassten Säuglinge, die zwischen 1989 und 1991, 1995–2000 oder 1997–2005 in den USA geboren wurden. Die USA empfahlen 1992 die perikonzeptionelle Einnahme von Folsäure64 und führten 1998 eine obligatorische Anreicherung von Getreidekörnern mit Folsäure ein65.

Die in den verschiedenen Studien gemeldeten Nitratwerte im Trinkwasser variieren, aber die meisten der qualitativ hochwertigen Studien untersuchten Werte, die innerhalb der WHO-Richtwerte für Nitrat (11,3 mg/L NO3-N) lagen. Allerdings wählte Sherris, der über einen Zusammenhang zwischen hoher Nitratbelastung und Frühgeburten14 berichtete, den oberen Grenzwert für die Exposition auf > 10 mg/L NO3-N und den mittleren Grenzwert für die Exposition auf 5 mg/L NO3-N, um dem MCL-Wert zu entsprechen Der Nitratgehalt im Trinkwasser betrug in den USA jeweils einen MCL-Wert von der Hälfte bzw. die Hälfte, obwohl nur 0,6 % der Bevölkerung diesem Wert ausgesetzt waren. Darüber hinaus wurde in der ökologischen Studie von Blake et al.50, die keinen Zusammenhang zwischen Frühgeburten und unsicherem Nitratgehalt im Trinkwasser feststellte, auch die Exposition gegenüber dem unsicheren Nitratgehalt im Trinkwasser von 10 mg/L NO3-N bewertet. Der in den beiden Querschnittsstudien55,56 angegebene maximale Nitratgehalt im Trinkwasser (19,3 mg/L NO3-N) entsprach fast dem Doppelten des US-amerikanischen MCL von 10 mg/L NO3-N, aber 75 % der Bevölkerung waren betroffen in der Untersuchungsregion wurden < 2,44 mg/L NO3-N ausgesetzt. Croen45 stellte fest, dass die Exposition gegenüber dem höchsten Nitratwert, der über dem US-amerikanischen MCL lag, mit einem erhöhten Risiko für Anenzephalie verbunden war, aber nur 3 % der eingeschlossenen Bevölkerung waren diesem Wert ausgesetzt.

Ein Teil des Trinkwassers wird aus dem Boden gepumpt, ein anderer Teil stammt als Oberflächenwasser aus Bächen und Flüssen. Etwa die Hälfte des neuseeländischen Trinkwassers wird aus dem Boden gepumpt, der Rest stammt aus Oberflächenquellen66. In den USA nutzen mehr Wassersysteme Grundwasser (78 %) als Oberflächenwasser als Quelle, aber mehr Menschen (68 %) beziehen ihr Wasser aus einem System, das mit Oberflächenwasser gespeist wird67.

Grundwasser wird an der Oberfläche wieder angereichert, hauptsächlich durch Niederschläge, kann aber auch aus Flüssen und Seen austreten4. Trinkwasserversorger in Neuseeland sind nicht verpflichtet, die Nitratwerte routinemäßig zu überwachen oder zu melden, wenn zuvor Werte unter 25 mg/L als NO3−68 festgestellt wurden. Richard69 schätzte die Variabilität der Nitratwerte im Trinkwasser in Neuseeland und stellte fest, dass die Nitratwerte im Trinkwasser aus registrierten Quellen zwischen weniger als dem Nachweiswert (< 0,01 mg/L) und 41,8 mg/L als NO3− lagen. Mehr als 60 % der Bevölkerung waren weniger als 2 mg/L als NO3− ausgesetzt, 8,2 % der Bevölkerung waren mehr als 5 mg/L als NO3− ausgesetzt, 2,2 % waren mehr als 10 mg/L als NO3− ausgesetzt NO3− und 0,1 % der Bevölkerung waren mehr als 25 mg/L als NO3−69 ausgesetzt. Obwohl der Nitratgehalt im Grundwasser in Neuseeland unter dem WHO-Richtwert liegt, zeigten langfristige Trends (10 Jahre, 2009–2018), dass 28–35 % der Standorte im Laufe der Zeit steigende Nitratwerte aufwiesen70. Darüber hinaus würde die im Grundwasser vorhandene Nitratverunreinigung wahrscheinlich über Jahre oder Jahrzehnte dort bleiben, so dass die festgestellten Belastungen wahrscheinlich weiter zunehmen, wenn keine Technologien zur Nitratentfernung eingesetzt werden71.

In einem kürzlich veröffentlichten Bericht wurde geschätzt, dass die Nitratbelastung der Neuseeländer über das Trinkwasser zwar ähnlich hoch ist wie in den meisten anderen Ländern, die Gesamtnitrataufnahme über das Trinkwasser jedoch weniger als 10 % beträgt3. Obwohl dies bemerkenswert ist, sollten die im Bericht gezogenen Schlussfolgerungen mit Vorsicht interpretiert werden, da die analysierten Daten von vor mehr als zehn Jahren stammten und sich das interessierende Ergebnis auf das Risiko von Darmkrebs und nicht auf unerwünschte perinatale Ergebnisse beschränkte. Mit steigenden Nitratkonzentrationen im Trinkwasser wird es einen größeren Anteil der gesamten Nitrataufnahme ausmachen, wodurch diese Belastung möglicherweise von größerer Bedeutung für die allgemeine öffentliche und reproduktive Gesundheit wird.

Es sind hochwertige, umfangreiche epidemiologische Studien erforderlich, um etwaige Zusammenhänge mit perinatalen Ergebnissen und der Nitratbelastung durch Trinkwasser weiter zu beurteilen. In den USA müssen alle öffentlichen Wassersysteme mindestens einmal jährlich überwacht werden, um die Einhaltung der Nitrat-MCL von 10 mg/L als NO3-N72 festzustellen. Allerdings werden die Nitratkonzentrationen in Neuseeland nicht regelmäßig überwacht, wenn sie unter 50 % des MAV68 liegen, und es gibt keine nationale Datenbank mit Nitratbelastungsdaten für die neuseeländische Bevölkerung69. In den kürzlich veröffentlichten hochwertigen Studien umfasste Sherris 2021 rund 6 Millionen Teilnehmer und Coffman 2021 852.348 Teilnehmer. In Neuseeland gibt es jährlich rund 58.000 Geburten und die geschätzte Frühgeburtenrate liegt bei 7,4 %73. Daher wird es schwierig sein, eine ausreichende Stichprobengröße zu erreichen, um verlässliche Schlussfolgerungen über die Nitratbelastung und die Fortpflanzungsergebnisse zu ziehen, da dies einen Abgleich der Geburtsdaten von mindestens 15 Jahren mit der individuellen oder regionalen Nitratbelastung im Trinkwasser erfordern würde. Dieses Problem der sehr begrenzten Fähigkeit, kleine Effektgrößen zu erkennen, ist in vielen anderen kleineren Regionen ein Problem und macht es schwierig, die Auswirkungen von Nitraten in der örtlichen Trinkwasserversorgung zu untersuchen.

In zwei früheren systematischen Übersichtsarbeiten wurde der Zusammenhang zwischen der Nitrataufnahme der Mutter und dem Risiko von Neuralrohrdefekten30 sowie zwischen der Nitrataufnahme der Mutter und dem Risiko von Geburtsfehlern und Frühgeburten31 untersucht. Sie berichteten über keinen Zusammenhang zwischen der mütterlichen Nitrataufnahme und dem Risiko einer Frühgeburt, Gliedmaßendefekten, Lippenspalten und Neuralrohrdefekten anhand einer hohen versus niedrigen Metaanalyse. Die nichtlineare Analyse zeigte jedoch, dass das Risiko von Neuralrohrdefekten mit zunehmender mütterlicher Nitrataufnahme über die Nahrung von > 3 mg/Tag zunahm, und es gab eine positive Korrelation zwischen der Nitrataufnahme und Herzfehlern durch eine hohe versus niedrige Metaanalyse mit jeweils weiteren 0,5 mg/Tag der mütterlichen Nitrataufnahme erhöhen das Risiko von Herzfehlern. Diese beiden systematischen Übersichten untersuchten die Nitrataufnahme der Mutter über die Nahrung, einschließlich Nitrat aus Trinkwasser, Nahrungsmitteln oder Medikamenten. Es gab jedoch einige Überschneidungen bei den Teilnehmern zwischen den eingeschlossenen Studien, die dieselbe Kohorte verwendeten, wobei einige Teilnehmer mehr als einmal gezählt wurden, was möglicherweise zu einer Überschätzung der Auswirkungen führte.

Diese Rezension weist einige Einschränkungen auf. Erstens wurden die meisten Studien in den USA und Europa durchgeführt. Angesichts der Tatsache, dass der Nitratgehalt im Trinkwasser in verschiedenen Regionen und Ländern stark schwankt, sollten die Ergebnisse dieser Studien bei der Extrapolation auf andere Regionen mit Vorsicht interpretiert werden. Zweitens berücksichtigen die in dieser systematischen Übersicht enthaltenen Studien andere potenzielle Störfaktoren wie die Ernährung der Mutter, den Konsum nitrosierbarer Medikamente und die Aufnahme von Antioxidantien nicht durchgängig. Drittens schwankt die Nitratkonzentration im Wasser oft mit der Jahreszeit1. Nicht alle in dieser Übersicht berücksichtigten Studien berücksichtigten saisonale Nitratschwankungen bei der Messung der Exposition oder als Faktor im angepassten Modell. Stickstoff weist erhebliche saisonale Beziehungen zur hochintensiven Landwirtschaft auf, wobei der Unterschied zwischen der Wasserqualität im Sommer und im Winter mit zunehmendem Anteil der hochintensiven Landwirtschaft in einem Einzugsgebiet zunimmt. Beispielsweise zeigte eine räumliche Modellierung in Neuseeland, dass Regionen, die von hochintensiver Landwirtschaft dominiert werden, im Winter typischerweise eine geringere Klarheit, Trübung und Nährstoffkonzentrationen aufweisen als im Sommer74. Viertens ist es bei der Metaanalyse von Beobachtungsstudien schwierig oder unmöglich, unveröffentlichte Studien zu identifizieren, da die Vorregistrierung eines Protokolls nicht obligatorisch ist75. Schließlich konnten von allen vorab festgelegten Ergebnissen nur wenige Ergebnisse in eine Metaanalyse einbezogen werden, um den Gesamtzusammenhang zu ermitteln. In 16 Studien wurden Nitrat im Trinkwasser und negative Auswirkungen auf Fortpflanzung und Geburt untersucht, die Anzahl der Studien zu einzelnen Ergebnissen war jedoch begrenzt. Obwohl einige Ergebnisse von mehr als einer Studie berichtet wurden, können Studien mit unterschiedlichen Designs nicht kombiniert werden.

Wir kommen zu dem Schluss, dass es derzeit genügend Beweise für einen möglichen Zusammenhang zwischen Nitrat im Trinkwasser und Frühgeburten sowie spezifischen angeborenen Anomalien gibt, um eine Überwachung und Berichterstattung über die Nitratexposition sowie eine regelmäßige Überprüfung zu rechtfertigen, sobald neue Beweise verfügbar sind.

Die Studie wurde gemäß den PRISMA-Richtlinien (Anmerkung S1)76 berichtet. Das Überprüfungsprotokoll wurde nicht registriert, sondern vor der Durchführung der Überprüfung erstellt (Anmerkung S2).

Art der Studien: Teilnahmeberechtigt waren randomisierte Studien, Kohorten- und Fallkontrollstudien, die in englischer Sprache veröffentlicht wurden und den Zusammenhang zwischen der Nitrataufnahme aus dem Trinkwasser und dem Risiko perinataler Folgen aufzeigten.

Teilnehmertyp: Schwangere und ihre Säuglinge.

Art der Intervention: Die interessierende Exposition ist die Nitrataufnahme aus dem Trinkwasser während der Schwangerschaft.

Art der Ergebnismessung:

Primärer Endpunkt: eine Kombination aus einem der folgenden Endpunkte: Frühgeburt; Säuglinge, die für das Gestationsalter (SGA) klein sind; Säugling mit niedrigem Geburtsgewicht; Fehlgeburt; Totgeburt; und Neugeborenentod.

Sekundäre Ergebnisse: Für Säuglinge: Frühgeburt, SGA, niedriges Geburtsgewicht, Totgeburt, neonataler Tod, perinataler Tod, Hypoglykämie, Bedarf an Atemunterstützung nach der Geburt, Infektion, angeborene Anomalie, nekrotisierende Enterokolitis, bronchopulmonale Dysplasie, intraventrikuläre Blutung, neonatale Lungenerkrankung, Aufnahme auf die Neugeborenen-Intensivstation (NICU), Gelbsucht, Methämoglobinämie (wie von den Autoren definiert).

Für Frauen: jegliche Schwangerschaftskomplikationen (Fehlgeburt, Bluthochdruck, Präeklampsie, Schwangerschaftsdiabetes, Infektion, geburtshilfliche Blutung; wie von den Autoren definiert).

Wir führten von Anfang an bis zum 30. November 2022 eine umfassende Suche in Datenbanken durch, darunter: Ovid MEDLINE über PubMed, Embase, CINAHL, Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL, aktuelle Ausgabe) in der Cochrane Library, Web of Science, Scopus, GEOBASE und ProQuest-Datenbank für Agrar- und Umweltwissenschaften unter Verwendung von Suchbegriffen, die nur für das Rezensionsthema gelten (Hinweis S3). Wir haben sowohl nach englischer als auch nach amerikanischer Rechtschreibung gesucht. Wir haben keine Sprachbeschränkungen angewendet, es wurden jedoch nur Volltextartikel in englischer Sprache einbezogen. Darüber hinaus haben wir die Referenzlisten aller identifizierten Artikel auf relevante Artikel überprüft, die in der primären Suche nicht identifiziert wurden.

Zwei Autoren (LL und SSC) bewerteten und bewerteten die abgerufenen Studien unabhängig voneinander mithilfe von COVIDENCE, extrahierten Daten und bewerteten das Risiko einer Verzerrung. Eventuelle Meinungsverschiedenheiten wurden durch Diskussion und gegebenenfalls durch Diskussion mit einem dritten Review-Autor (JH) gelöst.

Die Auswahl der Studien erfolgte in folgenden Schritten:

Importieren Sie alle Datensätze aus der Datenbank in COVIDENCE (https://www.covidence.org/).

Überprüfen Sie Titel und Zusammenfassungen, um relevante Berichte auszuwählen und Studien auszuschließen, die für diese Rezension nicht relevant sind.

Untersuchen Sie Volltextstudien auf Übereinstimmung mit den Zulassungskriterien für diese Rezension.

Treffen Sie endgültige Entscheidungen über die Aufnahme in die Studie und fahren Sie mit der Datenerfassung fort.

Wir haben den Auswahlprozess ausreichend detailliert aufgezeichnet, um ein PRISMA-Flussdiagramm zu erstellen.

Wir haben ein Datenformular (Hinweis S4) entwickelt, um Daten für förderfähige Studien zu extrahieren. Zu den extrahierten Informationen gehörten: Quellendetails, Eignungsbewertung, methodische Details, Merkmale der Teilnehmer, Einzelheiten der Intervention und berichtete Ergebnisse.

Wir haben die Qualität von Fallkontroll- und Kohortenstudien anhand der Newcastle-Ottawa-Skala (NOS)77 bewertet. Das NOS bewertet neun methodische Elemente und deren Berichterstattung (Teilnehmerauswahl, Vergleichbarkeit von Gruppen und Ermittlung von Exposition/Ergebnis), wobei Werte ≥ 7 mit guter Studienqualität vereinbar sind (geringste Verzerrung, Ergebnisse gelten als gültig), zwischen 2 und 7 mit mäßig Studienqualität (anfällig für eine gewisse Verzerrung, aber wahrscheinlich nicht ausreichend, um die Ergebnisse ungültig zu machen) und ≤ 2 mit schlechter Studienqualität (erhebliche Verzerrung, die die Ergebnisse ungültig machen kann).

Wir wollten die Qualität randomisierter Studien anhand der im Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions78 angegebenen Methoden bewerten: (1) zufällige Sequenzgenerierung (Auswahlbias); (2) Verschleierung der Allokation (Auswahlverzerrung); (3) Verblindung der Teilnehmer, Personal- und Ergebnisbewertung (Leistungs- und Erkennungsverzerrung); (4) unvollständige Ergebnisdaten (Abwanderungsbias); (5) selektive Berichterstattung (Reporting Bias); (6) andere Verzerrungen (Prüfung auf Verzerrungen aufgrund von Problemen, die nicht durch (1) bis (5) oben abgedeckt sind).

Die Nitratwerte in den Analysen werden als Nitrat-Stickstoff (NO3-N) ausgedrückt. Wir haben die Nitratwerte (NO3− mg/L) der eingeschlossenen Studien durch Multiplikation mit 0,22591 in Nitratstickstoff (NO3−N mg/L) umgerechnet.

Die Zusammenhänge zwischen der Nitrataufnahme aus dem Trinkwasser und dem Risiko negativer Geburtsergebnisse wurden anhand der Effektgröße untersucht. Die Nitrataufnahme aus dem Trinkwasser, Odds Ratios (ORs), Risk Ratios (RRs), Hazard Ratios (HRs) mit 95 %-Konfidenzintervallen (CIs) wurden extrahiert (sowohl roh als auch angepasst).

Da verschiedene Studien unterschiedliche Expositionskategorien verwendeten und Daten auf unterschiedliche Weise präsentierten, haben wir das studienspezifische Risiko pro mg/L-Nitratanstieg für jedes Ergebnis zusammengefasst und dabei den Mittelwert jeder gemeldeten Expositionskategorie verwendet. Wenn die unteren und oberen Grenzwerte der Kategorie angegeben wurden, wurde die mittlere Aufnahme von Nitrat im Trinkwasser wie folgt berechnet: mittlere Aufnahme = (untere Grenze + obere Grenze) dividiert durch 2. Wenn die mittlere Aufnahme angegeben wurde, wurden die Daten direkt verwendet . Wenn das Intervall für eine Kategorie der Nitrataufnahme nicht angegeben wurde, haben wir einen Wert gemäß den von Il'yasova et al.79 vorgeschlagenen Algorithmen zugewiesen. Für die obere offene Kategorie haben wir den Wert ihrer Untergrenze plus der Breite des vorherigen (zweithöchsten) Intervalls zugewiesen. Für die untere offene Kategorie haben wir den Wert ihrer Obergrenze minus der Hälfte der Breite des nächsten (zweitniedrigsten) Intervalls zugewiesen. Wenn der Bereich der unteren offenen Kategorie kleiner als die halbe Breite des nächsten (zweitniedrigsten) Intervalls war, haben wir den Wert der Hälfte der Obergrenze zugewiesen.

Die verallgemeinerte Regressionsanalyse der kleinsten Quadrate wurde verwendet, um studienspezifische Steigungen zu generieren, die den geschätzten Anstieg des Log Odds Ratio (OR) pro mg/L Anstieg der Nitratkonzentration im Trinkwasser und Standardfehler für diese Steigungen darstellen. Anschließend wurden studienspezifische Steigungen und ihre Standardfehler verwendet, um ORs und 95 %-Konfidenzintervalle (CIs) pro mg/L Nitratanstieg für jedes Ergebnis zu berechnen. Bei Angabe des OR pro mg/L wurden die Daten direkt verwendet. Anschließend haben wir den OR pro mg/L mithilfe eines Zufallseffektmodells in die Metaanalyse einbezogen, um eine gewichtete gepoolte Schätzung mit 95 %-KIs basierend auf der DerSimonian- und Laird-Methode80 abzuleiten.

Wir berechnen auch die gepoolten ORs für die höchste im Vergleich zur niedrigsten Expositionsstufe und für alle kombinierten Expositionsstufen über der niedrigsten im Vergleich zur niedrigsten Expositionsstufe mithilfe von Zufallseffektmodellen.

Anstelle eines Modells mit festen Effekten wurde ein Modell mit zufälligen Effekten verwendet, um sowohl die Variation innerhalb der Studie als auch zwischen den Studien zu berücksichtigen. Heterogenitätstests wurden unter Verwendung der I-Quadrat- und Q-Statistik durchgeführt und eine signifikante Heterogenität wurde als I2 > 50 % oder p < 0,1078 definiert. Wir planten, potenzielle Verzerrungen aufgrund kleiner Studieneffekte durch visuelle Inspektion von Trichterdiagrammen zu beurteilen, wenn es mehr als 10 Studien gab. Wir planten, Sensitivitätsanalysen durchzuführen, indem wir nur Studien untersuchten, die als qualitativ hochwertig galten.

Statistische Analysen wurden mit der Stata Statistical Software (Version 14, STATA) durchgeführt.

Metadaten sowie Anweisungen für den Datenzugriff sind im Forschungsdaten-Repository der University of Auckland, Figshare (https://auckland.figshare.com), verfügbar. Datenzugriffsanfragen sind beim Datenzugriffsausschuss über [email protected] einzureichen. Die Daten werden an Forscher weitergegeben, die einen methodisch fundierten Vorschlag vorlegen und über eine entsprechende ethische und institutionelle Genehmigung verfügen. Forscher müssen die Datenzugriffsvereinbarung unterzeichnen und einhalten, die die Verpflichtung beinhaltet, die Daten nur für den angegebenen Antrag zu verwenden, die Daten sicher zu speichern und die Daten nach Abschluss des Projekts zu vernichten oder zurückzugeben. Das Data Access Committee behält sich das Recht vor, bei Bedarf eine Gebühr zur Deckung der Kosten für die Bereitstellung von Daten zu erheben.

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Referenzen herunterladen

Wir möchten Dr. Sayali Pendharkar und Dr. Ian Town vom neuseeländischen Gesundheitsministerium für ihre Unterstützung bei der Interpretation der Ergebnisse sowie Frau Anne Wilson und Frau Alissa Hackett von der University of Auckland für ihre Hilfe bei der Entwicklung der Suchstrategien danken.

Ein Bericht (https://cdn.auckland.ac.nz/assets/liggins/docs/nitrate-contamination-in-drinking-water-and-adverse-reproductive-outcomes/nitrate-contamination-in-drinking-water-and -adverse-reproductive-outcomes.pdf), auf dem ein Teil dieses Manuskripts basiert, wurde im Auftrag (Nummer 369052-00) des neuseeländischen Gesundheitsministeriums erstellt. Die Ansichten der Autoren spiegeln nicht unbedingt die Ansichten oder Richtlinien des neuseeländischen Gesundheitsministeriums wider. Das Ministerium gibt keine Garantie, weder ausdrücklich noch stillschweigend, noch übernimmt es irgendeine Haftung oder Verantwortung für die Nutzung oder das Vertrauen auf den Inhalt dieses Berichts.

Die Arbeit wurde teilweise vom neuseeländischen Gesundheitsministerium finanziert. Der Geldgeber/Sponsor beteiligte sich nicht an der Arbeit.

Liggins Institute, University of Auckland, Auckland, Neuseeland

Luling Lin, Sophie St Clair, Greg D. Gamble, Caroline A. Crowther, Frank H. Bloomfield und Jane E. Harding

New Zealand College of Midwives, 376 Manchester Street, Richmond, Christchurch, 8014, Neuseeland

Lesley Dixon

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LL: Methodik, Software, Validierung, formale Analyse, Untersuchung, Ressourcen, Datenkuration, Schreiben – Originalentwurf, Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung, Visualisierung, Projektverwaltung. SSC: Software, Validierung, Untersuchung, Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten, Visualisierung. GDG: Methodik, Software, Validierung, formale Analyse, Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten, Visualisierung. CAC: Konzeptualisierung, Methodik, Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung, Visualisierung, Projektverwaltung. LD: Validierung, Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten, Visualisierung, Projektverwaltung. FHB: Konzeptualisierung, Methodik, Schreiben – Review & Lektorat, Visualisierung, Supervision, Projektverwaltung, Fördermittelakquise. JEH: Konzeptualisierung, Methodik, Validierung, Untersuchung, Ressourcen, Schreiben – Originalentwurf, Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung, Visualisierung, Überwachung, Projektverwaltung, Finanzierungseinwerbung

Korrespondenz mit Jane E. Harding.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Lin, L., St Clair, S., Gamble, GD et al. Nitratbelastung im Trinkwasser und negative Folgen für Fortpflanzung und Geburt: eine systematische Überprüfung und Metaanalyse. Sci Rep 13, 563 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-022-27345-x

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Eingegangen: 06. September 2022

Angenommen: 30. Dezember 2022

Veröffentlicht: 11. Januar 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-27345-x

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