Нитраты как фактор окружающей среды

В настоящее время одной из важных проблем, возникших в результате антропогенной нагрузки на экосистемы, является проблема нитратов. Доказано, что избыток нитратов представляет серьезную опасность для здоровья человека.

Тем не менее, наличие нитратов в растениях – нормальное явление. Нитраты – соли азотной кислоты – один из основных источников азотного питания растений и микрофлоры почвы. Азот – важнейший питательный элемент. Он входит в состав простых и сложных белков, которые являются главной составной частью цитоплазмы растительных клеток, а также нуклеиновых кислот, играющих важную роль в обмене веществ в организме. Азот содержится в хлорофилле, белковых комплексах, фосфатидах, алкалоидах, большинстве ферментов и в других органических веществах растительных клеток.

Среди продуктов питания главным источником нитратов являются свежие или консервированные овощи, на долю которых приходится 70-86% суточной нормы нитратов. Известны случаи острого отравления и смерти детей из-за злоупотребления продуктами, содержащими 80-1300 мг/л нитрат-ионов (пюре из свеклы, шпината и несвежих овощей).

Доля остальных источников вместе с добавками солей нитрата или нитрата в мясных изделиях не превышает обычно 10-15% и не представляет угрозы для человека, за исключением случайного попадания в организм непосредственно нитратосодержащих солей. Отрицательное действие нитратов, поступающих с питьевой водой, проявляется сильнее по сравнению с нитратосодержащими овощами, вследствие поступления с последними аскорбиновой кислоты, которая частично нормализует возникающие нарушения белкового, витаминного и минерального обменов в организме.

Нитраты, содержащиеся в пищевых продуктах в незначительной концентрации, или в среде, в состав которой не входят окислители, практически безопасны для организма взрослого здорового человека. Нитраты наиболее опасны для детей грудного возраста. Потенциальная токсичность нитратов, содержащихся в повышенной концентрации в пищевом сыре и продуктах питания, заключается в том, что они частично восстанавливаются до нитритов, обусловливающих серьёзное нарушение здоровья не только детей, но и взрослых.

В организме человека нитриты, под действием бактерий, обитающих в организме, образуются в пищеварительном тракте (желудке и кишечнике) или непосредственно в полости рта. Поступающие с пищей нитраты всасываются в пищеварительном тракте, попадают в кровь и с ней в ткани.

В отличие от относительно нетоксичных нитратов, нитриты – токсичны. Тяжелые отравления нитритами наблюдается при дозах около 2г – это рвота, потеря сознания.

Токсическое действие нитритов в человеческом организме проявляется в форме так называемой метгемоглобинемии. Она является следствием окисления двухвалентного железа гемоглобина в трехвалентное, вызывая цианоз. В результате такого окисления гемоглобин, имеющий красную окраску, превращается в метгемоглобин, темно-коричневой окраски.

С нитритами связано образование сильных канцерогенов – нитрозоаминов. Они могут образоваться в желудочно-кишечном тракте из нитритов и аминов (например, из сыра), либо уже изначально присутствовать в определенных продуктах, например в мясных изделиях, образованных посолочной смесью. Из всех сортов пива больше всего нитрозоаминов содержит темное (старое) пиво верхового брожения Наличие нитрозоаминов отличается в некоторых косметических средствах и в табачном дыме. В машинных маслах было обнаружено до 3% нитрозоаминов. Суммарное загрязнение нитрозоаминов, попавшими в организм человека из окружающей среды или образовавшимися внутри его, составляет около 10 мкг в сутки. Таким образом, в течение жизни человек приобретает нитрозоамины, в количестве ≈ 4мг на 1 кг массы своего тела. В опытах на животных нитрозоамин уже при суммарной дозе 20 мг/кг массы тела, распределенной на весь жизненный срок, вызывает опухоли.

Экспериментально доказано, что нитрозосоединения обусловливают образование опухолей на всех органах, кроме костей.

Помимо прямого канцерогенеза ряд нитрозосоединений оказывает сильное аномальное действие на развивающийся плод (недоразвитие конечностей, слабое развитие центральных органов). Через 4-12ч. большая часть их (80% у молодых и 50% у пожилых людей) выводятся из организма через почки. Остальное их количество остается в организме.

Исследователи считают, что реакцию нитрозирования можно в человеческом организме регулировать аскорбиновой кислотой, витамином Е, полифенолами и пектиновыми веществами, содержащимися в овощах. Отсюда следует, что постоянное потребление витамина С может воспрепятствовать образованию канцерогенных нитрозоаминов.

Производство продукции с высоким содержанием нитратов не только создает прямую угрозу здоровью населения и животных, но и наносят экономический ущерб сельскому хозяйству, перерабатывающей промышленности. При высоком содержании нитратов снижается лежкость плодов овощных культур и клубней картофеля. Двухлетнее растение при посадке плодов с избыточным содержанием нитратов сильнее подвержены заболеваниям и не дают кондиционного семенного материала.

Среди различных овощных культур, возделываемых человеком, наибольшее количество нитратов содержится: в свекле столовой, салате, шпинате, укропе, редисе, редьке белой. Такие же культуры как томат, перец сладкий, баклажаны, чеснок, горошек, фасоль отличаются низким содержанием нитратов.

В связи с опасностью, какую представляют нитраты для человеческого организма в различных странах мирах, были разработаны нормативы содержания нитратов в различных видах продуктов питания – предельно допустимая концентрация – ПДК (величины ПДК приведены в приложениях 4). В приложениях 5-6 дано: содержание нитратов в различных органах и частях растений, а также снижение их в процессе варки.

Тестовые задания

1.Наиболее опасное для человека отравление нитратами:

а) содержащимися в овощах; б) растворимыми в воде; в) содержащимися в мясе

2.В каких органах моркови накапливается наименьшее количество нитратов?

а) Корнеплод б) Лист в) Черенок

3.Высоким уровнем накопления нитратов отличаются

а) Томаты б) Чеснок в) Свекла

4.Низким уровнем накопления нитратов отличается

а) Горох б) Арбуз в) Картофель

5.Какое выражение верно?

а) Ранние сорта овощей содержат меньше нитратов, чем поздние

б) Овощи закрытого грунта склонны к большему накоплению нитратов, чем открытого