Нитраты, нитриты, нитрозамины

Нитраты, нитриты, нитрозамины

Нитраты — соли азотной кислоты, устаревшее название селитры, в настоящее время термин используется преимущественно как название для удобрений в сельском хозяйстве. Они не относятся к ядовитым веществам, но представляют опасность тем, что из них образуются нитриты — соли азотистой кислоты. Именно нитриты могут оказывать токсическое действие на человека, как прямое, так и опосредованное, через образование других вредных веществ, например, нитрозаминов.

Нитраты и другие азотсодержащие соединения (нитриты, нитрозамины) накапливаются в сельскохозяйственной продукции выше допустимых уровней при различных нарушениях технологии выращивания сельскохозяйственной продукции (несоблюдение регламента использования азотных, комплексных и органических удобрений, а также при выращивании на полях орошения). Чрезмерное накопление нитратов не только прямо опасно для здоровья потребителя, но и снижает в продовольственном сырье содержание витаминов, углеводов, аминокислот, изменяя минеральный состав продукции.

Распространено  заблуждение, что появление нитратов в сельскохозяйственной продукции  связано только с избыточным применением  нитратов в качестве удобрений. Как  правило, это не так. Основной причиной появления нитратов в растительном сырье является собственный метаболизм растений, а также микроорганизмов  почвы, усваивающих азот. Продуктами такого метаболизма в т. ч. являются нитраты.

Однако и деятельность человека имеет большое значение для накопления нитратов в сельскохозяйственной продукции. Так, неправильное (по срокам и количеству) внесение удобрений, несоблюдение условий хранения ведут к повышению  концентрации нитратов в продукте.

Нитриты в окружающей среде представлены мало, и в пищевых продуктах они появляются за счет искусственного внесения их в виде пищевых добавок, или они образуются из нитратов при хранении и приготовлении продуктов.

Также и нитрозамины – они образуются при нарушении условий хранения картофеля, капусты, моркови, столовой свеклы. Как правило, это сопровождается гниением сельскохозяйственной продукции.

Основными пищевыми продуктами, содержащими наибольшее количество нитратов, являются овощи, картофель, бахчевые, фрукты и ягоды. Среди них максимальное содержание нитратов отмечается в листовой зелени, свекле и капусте белокочанной ранней (летние сорта). Существенному снижению концентрации нитратов в продукции (от 10 до 80 %) способствуют различные  способы ее кулинарной и промышленной обработки, такие как очистка, вымачивание, тепловая обработка, консервирование, квашение. В результате кулинарной обработки или промышленной переработки  снижение нитратов в конечной продукции достигается за счет их удаления (в воду при вымачивании или отваривании), разрушения при тепловой обработке или последовательной трансформации (нитраты – нитриты – аммиак), например, при квашении.

Поскольку нитраты, как отмечалось выше, являются нормальным продуктом обмена азота в растениях, то они максимально накапливаются  в период наибольшей активности их созревания. Чаще всего она проявляется  перед началом уборки урожая. Поэтому  недозрелые овощи (кабачки, баклажаны) и картофель, а также овощи  раннего созревания могут содержать  нитратов больше, чем достигшие нормальной уборочной зрелости.

Источниками нитритов в основном являются колбасные изделия (за счет пищевых добавок Е249 –  нитрит калия и Е250 – нитрит натрия используются как консерванты и  фиксаторы окраски). Нитраты (пищевые  добавки Е51 – нитрат натрия и  Е252 – нитрат калия) также могут  поступать из этих продуктов, где  тоже используются консерванты и  фиксаторы окраски.

Повышенному образованию  нитрозаминов в организме человека при соответствующем рационе (овощные консервы, копчености и т.п.) способствует курение, а также употребление ряда лекарств — анальгина, тетрациклина, теофедрина, анаприлина и некоторых других.

Во многих отечественных  продуктах питания нитрозосоединений содержится меньше, чем в импортных. Например, сосиски отечественного производства содержат 8,3 мкг/кг нитрозосоединений, а импортные — 181,0 мкг/кг.

Нитрозамины способны образовываться в желудочно-кишечном тракте человека при регулярном употреблении продукции, содержащей нитриты или нитраты. Дополнительным условием образования нитрозаминов является наличие свободных аминогрупп, например, в составе белка. Такие условия создаются при употреблении колбасных изделий, в которых содержится достаточно много белка и добавляется нитрит натрия в качестве фиксатора цвета. Также нитрозамины образуются также при копчении мясопродуктов и рыбы, при производстве пивного солода.

Основной же токсический  эффект нитрозаминов связан с их высокой канцерогенностью. Около 80% исследованных нитрозаминов оказались канцерогенами и мутагенами, а в опытах на животных доказано еще тератогенное и эмбриотоксическое действие нитрозаминов. Отмечена определенная органоспецифичность опухолей, вызываемых этими соединениями: нитрозамины приводят чаще всего к раку печени, пищевода, дыхательной системы, почек. В эксперименте на животных показано, что имеется прямая связь между возникновением опухолей и количеством поступивших в организм нитрозосоединений, причем низкие однократные дозы их при повторном поступлении суммируются и становятся опасными. Кроме того, эти вещества разрушают витамины А и В, нарушают функцию щитовидной железы.

Механизм токсического действия нитратов и нитритов одинаковый. Однако нитраты предварительно переходят (восстанавливаются) в нитриты. Это  происходит в результате условий  хранения пищевых продуктов, наличия  определенной микрофлоры, а также  в желудочно-кишечном тракте человека. Основной эффект нитратов и нитритов направлен на взаимодействие с гемоглобином крови и образования метгемоглобина.

Метгемоглобин не в  состоянии выполнять функции  по переносу кислорода, в результате чего наступает гипоксия. Под воздействием фермента метгемоглобинредуктазы метгемоглобин способен опять переходить в гемоглобин – активность указанного фермента является одним из важнейших факторов, приводящих к отравлению. Так, у детей раннего возраста эта активность невелика, что обуславливает высокую токсичность нитритов и нитратов для них.

Содержание метгемоглобина в крови обычно варьирует около 2%, повышение его содержания до 10% для человека проходит незаметно. Только при 30% и более метгемоглобина в  крови наблюдают симптомы острой гипоксии (одышка, тахикардия, коричнево-серый  цианоз, гипотония, слабость, головная боль).

Всасывание нитратов и нитритов в основном происходит желудке. При острых отравлениях  нитратами или нитритами, через  несколько часов после приема наблюдают различные диспепсические расстройства с сочетанным увеличением  печени и ее болезненностью при пальпации, снижение артериального давления, синусовую  аритмию, боли в груди, одышку.

Для хронического отравления нитратами или нитритами характерны общая слабость, сильные головные боли, боли в области сердца, головокружение, потемнение в глазах, нарушение координации движений, онемение пальцев и др.

Допустимая суточная доза нитратов для человека составляет 300-325 мг, из них 210 мг приходится на долю пищевых продуктов, а остальное  количество человек получает из питьевой воды. Содержание нитратов регламентируется в свежих овощах, зелени и фруктах (от 60 до 2000 мг/кг).

Содержание нитритов нормируется как регламентом  по применению пищевых добавок, так  и нормами по безопасности, и составляет 30-50 мг/кг.

N-нитрозамины нормируются (по сумме основных нитрозаминов – НДМА и НДЭА) на уровне от 0,003 до 0,004 мг/кг. Для некоторых видов продукции не допускается их наличие.