Токсиколого-гигиеническая характеристика нитратов и нитритов

Содержание 

1. Токсиколого-гигиеническая  характеристика нитратов, нитритов.

Список  использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Токсиколого-гигиеническая  характеристика нитратов, нитритов.

Нитраты, нитриты и нитрозамины - это канцерогенная группа некоторых соединений азота. К ним относится и селитра, которую добавляют в ветчину, сыр и другие копчености из рыбы и мяса. Копчение при помощи нитратов (селитры) применяют уже около 1000 лет, хотя во многих странах оно уже запрещено. Вместо селитры теперь используют другие нитраты с аскорбиновой кислотой (витамин С). Этот способ дает лучшие результаты. Сами по себе нитраты не опасны, но они переходят в нитриты, а при отдельных условиях превращаются в нитрозамины. А это уже чрезвычайно опасно. Большое распространение рака желудка у японцев некоторые ученые объясняют не только тем, что в пищу попадают остатки волокон асбеста, применяемого при очистке риса, но прежде всего привычкой употреблять копченую рыбу, пропитанную нитрозаминами.

Азот - это один из самых важнейших химических элементов в жизни растений, т.к. он необходим для синтеза аминокислот, из которых образуются белки. Азот получает растение из почвы в виде минеральных  азотных солей (нитратных и аммиачных).

В растениях  азот подвергается сложным превращениям. Метаболизм азота в растениях - это  сложный процесс, и нитраты занимают в нём промежуточное положение:

Нитраты -> нитриты -> гипонитриты -> гидроксиламины -> аммиак

Нитраты в растениях восстанавливаются  до нитритов. В этом процессе участвуют  различные металлы (молибден, железо, медь, марганец), и при этом происходит интенсивная трата углеводов, т.к. на восстановление тратится энергия, источником которой являются углеводы. Нитриты  могут накапливаться в растениях  и этим подавлять их рост. Но основная часть нитритов, подвергаясь дальнейшим превращениям, даёт аммиак (NH3). Аммиак русский учёный Д.М. Прянишников  назвал альфой и омегой в питании  растений.

Вредное воздействие нитратов на организм человека

Впервые заговорили о нитратах в нашей  стране в 70-х годах, когда в Узбекистане  случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке аммиачной селитрой.

В мировой науке о нитратах знали уже гораздо раньше. Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельско-хозяйственных животных:

1) Нитраты  под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитратов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нём 2- х валентное железо в 3-х валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипоксия), в результате чего накапливается молочная кислота, холестерин, и резко падает количество белка.

2) Особенно  опасны нитраты для грудных  детей, т.к. их ферментная основа  несовершенна и восстановление метгемоглобина в гемоглобин идёт медленно.

3) Нитраты  способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая  выделяет в организм человека  ядовитые вещества токсины, в  результате чего идёт токсикация, т.е. отравление организма.

Основными признаками нитратных отравлений у  человека являются:

• синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;
• тошнота, рвота, боли в животе;
• понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;
• головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;
• одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;
• при выраженном отравлении - смерть.

10) Нитраты  снижают содержание витаминов  в пище, которые входят в состав  многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все виды обмена веществ.

11) У  беременных женщин возникают  выкидыши, а у мужчин - снижение  потенции.

12) При  длительном поступлении нитратов  в организм человека (пусть даже  в незначительных дозах) уменьшается  количество йода, что приводит  к увеличению щитовидной железы.

13) Установлено,  что нитраты сильно влияют  на возникновение раковых опухолей  в желудочно-кишечном тракте у  человека.

14) Нитраты  способны вызывать резкое расширение  сосудов, в результате чего  понижается кровяное давление.

При всём вышеизложенном следует помнить, вред наносят организму человека не сами нитраты, а нитриты, в которые  они превращаются при определённых условиях.

Допустимые  нормы нитратов для  человека

Для взрослого  человека предельно допустимая норма  нитратов 5мг на 1кг массы тела человека, т.е. 0,25г на человека весом в 60кг. Для ребёнка допустимая норма  не более 50мг. Сравнительно легко человек  переносит дневную дозу нитратов в 15- 200мг; 500мг - это предельно допустимая доза (600мг - уже токсичная доза для  взрослого человека). Для отравления грудного малыша достаточно и 10мг нитратов.

В Российской Федерации допустимая среднесуточная доза нитратов - 312мг, но в весенний период реально она может быть 500-800 мг/сутки.

Пути  попадания нитратов в организм человека

Нитраты попадают в организм человека через  различные пути.  
1. Через продукты питания: а) растительного происхождения; б) животного происхождения;  
2. Через питьевую воду.  
3. Через лекарственные препараты.

Основная  масса нитратов попадает в организм человека с консервами и свежими  овощами (40-80% суточного количества нитратов).

Незначительное  количество нитратов поступает с  хлебо-булочными изделиями и фруктами; с молочными продуктами попадает их - 1% (10-100мг на литр).

Часть нитратов может образоваться в самом  организме человека при его обмене веществ.

Также нитраты поступают в организм человека с водой, которая является одним из основных условий нормальной жизни человека. Загрязнённая питьевая вода вызывает 70-80% всех имеющихся заболеваний, которые на 30% сокращают продолжительность  жизни человека. По данным ВОЗ по этой причине заболевает более 2млрд человек на Земле, из которых 3,5млн умирает (90% из них составляют дети младше 5 лет). В питьевой воде из подземных вод содержится до 200мг/л нитратов, гораздо меньше их в воде из артезианских колодцев. Нитраты попадают в подземные воды через различные химические удобрения (нитратные, аммонийные), с полей и от химических предприятий по производству этих удобрений. Наибольшее количество нитратов содержится в грунтовых водах, а значит, и в колодезной воду. Обычно жители городов пьют воду, где содержится до 20мг/л нитратов, жители же сельской местности - 20-80мг/л нитратов.

Нитраты содержатся и в животной пище. Рыбная и мясная продукция в натуральном  виде содержит немного нитратов (5-25мг/кг в мясе, и 2-15мг/кг в рыбе). Но нитраты  и нитриты добавляют в готовую  мясную продукцию с целью улучшения  её потребительских свойств и  для более длительного её хранения (особенно в колбасных изделиях). В сырокопчёной колбасе содержится нитритов 150мг/кг, а в варёной колбасе - 50-60мг/кг.

Также нитраты попадают в организм человека через табак. Выяснено, что некоторые  сорта табака содержат до 500мг нитратов на 100г сухого вещества.

Содержание  и накопление нитратов в растениях.

Само  по себе присутствие нитратов в растениях - нормальное явление, т.к. они являются источниками азота в этих организмах, но излишнее увеличение их крайне нежелательно, т.к. они (как мы уже знаем) обладают высокой токсичностью для человека сельско-хозяйственных животных.

Нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках и крупных  жилках листьев, значительно меньше их в плодах.

Нитратов  также больше в зеленых плодах, чем в спелых. Из разных сельско-хозяйственных растений больше всего нитратов содержится в салате (особенно в тепличном), в редьке, петрушке, редисе, столовой свёкле, капусте, моркови, укропе:  
- в свекле и моркови больше нитратов в верхней части корнеплода, а в моркови также и в сердцевине его.  
- в капусте - в кочерыжке, в толстых черешках листьев и в верхних листьях.

Выяснено  также, что у всех овощей и плодов больше всего содержатся нитраты  в их кожице.

По способности  накапливать нитраты овощи, плоды  и фрукты делятся на 3 группы:  
1) с высоким содержанием (до 5000мг/кг сырой массы): салат, шпинат, свекла, укроп, листовая капуста, редис, зелёный лук, дыни, арбузы.  
2) со средним содержанием (300-600мг): цветная капуста, кабачки, тыквы, репа, редька, белокачанная капуста, хрен, морковь, огурцы.  
3) с низким содержанием (10-80мг): брюссельская капуста, горох, щавель, фасоль, картофель, томаты, репчатый лук, фрукты и ягоды.

С физиологической  точки зрения, количество нитратного азота в растениях определяется соотношением:  
- процессов поглащения;  
- транспорта;  
- ассимиляции;  
- распределения его в разных органах и частях растения.

И все  эти процессы обусловлены совокупностью  почвенно-экологических условий, агротехнических  и генетических факторов.

Таким образом, накопление нитратов в растениях  зависит от комплекса многих причин:

1. от  биологических особенностей самих  растений и их сортов. Выяснено, что больше всего нитратов  содержится в редисе сорта  “Красный великан” по сравнению  с другими её сортами (“розовый  с белым кончиком”, “жара”  и др.). Содержание нитратов зависит и от возраста растений: в молодых органах их больше (кроме шпината и овса). Меньше накапливается нитратов в гибридных растениях. Нитратов больше в ранних овощах, чем в поздних.

2. от  режима минерального питания  растений. Так, микроэлементы (особенно  молибден) снижают содержание нитратов  в редисе, редьке и цветной  капусте; цинк и литий - в  картофеле, огурцах и кукурузе. Уменьшается содержание нитратов  в растениях и в результате  замены минеральных удобрений  на органические (навоз, торф и  др.), которые постепенно разлагаются  и усваиваются растениями. Органические  удобрения положительно влияют  на капусту, морковь, свеклу, петрушку, картофель, шпинат. Нерациональное, халатное использование химических  удобрений, чрезмерные дозы их приводят к сильному накоплению нитратов, особенно в столовых корнеплодах.

Содержание  нитратов возрастает сильнее при  использовании нитратных удобрений  ( KNO3, NaNO3, Ca(NO3)2 ), чем при употреблении аммонийных. За последние годы (со слов руководителя лаборатории пищевой токсикологии института питания Т.С.Хотимченко) произошло существенное снижение нитратов в продуктах отечественного растениеводства по причине меньшего использования химических удобрений в виду их дороговизны. Если в 1988-89 годах ПДК по нитратам превышал 15% у овощей, то теперь - не более 3%.

3. Накопление  нитратов зависит и от факторов  окружающей среды (температуры,  влажности воздуха, почвы, интенсивности  и продолжительности светового  освещения):  
- чем длиннее световой день, тем меньше нитратов в растениях;  
- при влажном и холодном лете (1985г.) количество нитратов увеличилось в

2,5 раза.  
- при повышении температуры до 20°С количество нитратов снизилось в столовой свекле в 3 раза. Нормальная освещённость растений снижает содержание нитратов, поэтому в тепличных растениях нитратов больше

Содержание  нитратов в растениях зависит  и от свойств почвы. Чем богаче гумусом и общим азотом почва, тем больше накапливаются нитраты  в корнеплодах моркови. На содержание нитратов влияют и условия хранения растений. Установлено, что при хранении овощей в открытых ёмкостях вместе с гнилыми овощами увеличивается  содержание нитратов в них, а также  не следует перерабатывать корнеплоды моркови или плоды томатов, повреждённые гнилью.

Лучше употреблять овощи своего сезона, т.е. когда овощи выросли под  открытым небом, а не в теплице  зимой. Овощи, богатые нитратами  следует хранить в течение короткого времени и, желательно, в прохладном и тёмном месте. Нельзя хранить овощи битые, повреждённые. Овощи лучше собирать с огорода вечером.

При употреблении фруктов в пищу мы должны внимательно  следить за их качеством. Чтобы яблоки дольше хранились, их покрывают эмульсионным налётом и насыщают консервантами. Такие яблоки внешне очень привлекательны, но порой в них нет ни вкуса, ни запаха, ни живой сочности, а консерванты  в них убивают в кишечнике  человека его полезную микрофлору. Такие же консерванты используются и для хранения других продуктов (растительного масла, сосисок, колбас). Поэтому надо бдительно следить  за сертификатами импортных продуктов.

Вопрос  накопления нитратов в растениях  нашей области стал изучаться  СахНИИ с/х с 1989 года, сотрудники которого выяснили, что на Сахалине в связи с особыми агрометеорологическими условиями содержание нитратов в растениях увеличивается:  
1. большое количество дней, частые туманы;  
2. заниженная солнечная радиация;  
3. более низкие температуры воздуха и почвы;  
4. сильные ветра.

Способы снижения вреда нитратов в растениях на организм человека

Очень важно не только знать в каких  растениях, в каких их органах  и частях содержатся в основном нитраты, но и не менее важно надо знать, как уменьшить содержание этих ядовитых веществ для организма, поэтому предлагается ряд ценных советов:

1) Снижается  количество нитратов при термической  обработке овощей (мойке, варке,  жарке, тушении и бланшировке). Так, при вымачивании - на 20-30%, а при варке на 60-80%.  
- в капусте - на 58%;  
- в столовой свекле - на 20%;  
- в картофеле - на 40%.

При этом следует помнить, что при усиленной  мойке и бланшировании (обваривании кипятком) овощей в воду уходят не только нитраты, но и ценные вещества: витамины, минеральные соли и др.

2) Чтобы  снизить количество нитратов  в старых клубнях картофеля,  его клубни следует залить 1%-ным  раствором поваренной соли.

3) У  паттисонов, кабачков и баклажанов необходимо срезать верхнюю часть, которая примыкает к плодоножке.

4) Т.к.  нитратов больше в кожуре овощей  и плодов, то их (особенно огурцы  и кабачки) надо очищать от  кожуры, а у пряных трав надо  выбрасывать их стебли и использовать  только листья.

5) У  огурцов, свеклы, редьки к тому  же надо срезать оба конца,  т.к. здесь самая высокая концентрация  нитратов.

6) Хранить  овощи и плоды надо в холодильнике, т.к. при температуре +2°С невозможно превращение нитратов в более ядовитые вещества - нитриты.

7) Чтобы  уменьшить содержание нитритов  в организме человека надо  в достаточном количестве использовать  в пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, т.к. они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов.

8) Выяснено, что при консервировании уменьшается  на 20-25% содержание нитратов в  овощах, особенно при консервировании  огурцов, капусты, т.к. нитраты  уходят в рассол и маринад,  которые поэтому надо

выливать  при употреблении консервированных овощей в пищу.

9) Салаты  следует готовить непосредственно  перед их употреблением и сразу съедать, не оставляя напотом.

Проблема  токсичного накопления нитратного азота в сельско-хозяйственной продукции и вредного воздействия его на человека и сельско-хозяйственных животных на современном этапе является одной из наиболее острых и актуальных.

Решением  этой задачи заняты многие научно-исследовательские  учреждения всего мира, но, несмотря на пристальное внимание к этой проблеме до сих пор радикального решения пока не найдено. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы  

1. Дерягина, В.П. Содержание в продуктах питания нитратов и нитритов и оценка их поступления с суточным рационом / В.П. Дерягина, Г.Ф. Жукова, С.А. Хотимченко //Вопросы питания. -2000.
2. Жукова, Г.Ф. Содержание в продуктах питания нитратов и нитритов и оценка их поступления с пищевым рационом / Г.Ф. Жукова, В.П. Дерягина, С.А. Хотимченко //Вопросы питания. -2000.
3. Журавлев, В.Ф.Токсичность нитратов и нитритов / В.Ф. Журавлев, М.М. Цапков // Гигиена и санитария. 1998.