Нитраты. Природа

Введение

Нитраты (соли азотной  кислоты) – один из элементов питания  растений. Их содержание в овощах зависит  более чем от 20 самых важных факторов, половиной из которых можно управлять. К основным факторам, вызывающим накопление нитратов в овощах, относятся биологические особенности и сортовые признаки растений, уровень плодородия почвы, температура и влажность почвы и воздуха, интенсивность и продолжительность освещения, технология выращивания овощных растений.

С овощами и  фруктами в организм человека поступают до 70 – 80% нитратов. Сами по себе они не представляют опасности для здоровья, тем более, что большая часть этих соединений выделяется с мочой (65 – 90% за сутки). Однако часть нитратов (5-7%) при избыточном их содержании в овощах, в желудочно-кишечном тракте может перейти в нитриты ( соли азотистой кислоты ), которые оказывают вредное воздействие на организм.

Вредное воздействие  нитратов и нитритов на организм проявляется  в следующем.

Во-первых, попадая  в кровь, нитриты окисляют двухвалентное  железо в трехвалентное. При этом образуется метгемоглобин, неспособный переносить кислород к тканям и органам,  в результате чего может наблюдаться удушье. Угроза для жизни начинает возникать тогда, когда уровень метгемоглобина в крови достигает 20% и выше. Снижается давление крови и нарушаются функции печени. В результате чего уменьшается физическая и умственная активность человека.

Особенно чувствительны  к действию нитритов и нитратов дети раннего возраста, что связано  со слабым функционированием у них  ферментативной системы. Именно поэтому в некоторых странах, например в Швеции, не рекомендуется давать детям раннего возраста отдельные виды овощных растений, выращенных с применением искусственных удобрений, если даже содержание нитратов в них не превышает допустимого уровня.

К группе повышенной опасности поражения организма  нитратными соединениями кроме детей  относятся также лица, страдающие заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем, беременные женщины, пожилые люди, у которых  и без воздействия солей азотной или азотистой кислоты наблюдается недостаточная обеспеченность кислородом органов и тканей.  Чувствительность повышается в горной местности; при содержании в воздухе окислов азота, угарного газа, углекислоты. Усиливает их токсичность также прием спиртных напитков.

Во-вторых, опасность  поступления нитратов и нитритов в организм в повышенных количествах  связывается с их выраженным канцерогенным  действием.

Косвенным подтверждением канцерогенности нитратов и нитритов остается тот факт, что у лиц  с пониженной кислотностью желудочного сока  более высокая частота рака желудка.

Доказано, что  аскорбиновая кислота, а также витамины А и Е, являясь ингибиторами, нейтрализуют вредное действие попавших в организм нитратов и нитритов. Факт признанный, но все зависит от поступившей дозы нитратов и нитритов, ведь количества аскорбиновой кислоты в зеленых   растениях, овощах и фруктах тоже лимитировано.

Решить проблему нитратов возможно за счет нормального  внесения азота на основе почвенной  и растительной диагностики, применения медленнодействующих удобрений и ингибиторов нитрификации, выращивания овощных растений с пониженным уровнем нитратов, сбалансированного питания растений  по фосфору, калию и микроэлементам, равномерного внесения по площади, выравнивания поверхности полей (участка) и др.

Получить абсолютно  безнитратный урожай овощей практически  невозможно, но возможно максимально  снизить в нем уровень нитратного азота. Кроме того, употреблять следует  только свежеприготовленные овощные  блюда. В совершенно свежих с виду, но постоявших некоторое время ( пусть даже в холодильнике) салатах и других овощных блюдах нитраты преобразуются в нитриты. Поэтому не готовьте еду впрок, на несколько дней вперед.    

Допустимые  уровни нитратов в овощах.

           Разработка  системы контроля посторонних веществ в сырье и готовой продукции – одна из важнейших задач, имеющих огромное значение для повышения качества продукции и главное - безопасности для здоровья людей. Решение этой весьма важной задачи возможно, в частности, путем принятия соответствующих постановлений, касающихся ограничений в содержании определенных веществ в овощной продукции.

В природе нет абсолютно чистых продуктов питания. Нитраты в  окружающей среде были и будут. Все  дело в том, сколько накапливается  их в продуктах. Нам необходим такой уровень нитратов, который не представляет опасности для здоровья человека.

Продовольственной и сельскохозяйственной комиссией ФАО ООН установлено  предельно допустимое количество ( ПДК ) потребления человеком нитратов в сутки – 500 мг.  В странах СНГ для взрослого человека допустимая суточная доза нитратов принята равной 300-325 мг (среднее 312,5 мг), для детей и рассчитывают исходя из 5 мг нитратов на 1 кг массы тела.

Поскольку овощи в сыром виде употребляют относительно небольшими порциями ( на порцию в качестве приправы расходуется 35 г салата,  для гарнира вместе с другими продуктами 75г ), то опасность нитратного отравления практически невелика. Токсичной является доза 700 мг нитратов для взрослого человека массой 70 кг. Для получения такой дозы человек должен съесть в один прием 1750 г тепличных огурцов, 1165 г капусты, 1750 г моркови, 777 г свеклы, 875 г редиса или 1000 г салата ( по максимальному уровню ). Так как эти овощи в таких количествах не употребляются,  это снижает опасность нитратного отравления при включении их в рацион питания.

Регламенты допустимого содержания нитратов в продуктах питания  разработаны с учетом реальных уровней  нитратов, обнаруживаемых в овощах Украины, их суточной нагрузки на население, а также с учетом возможности практического  достижения рекомендуемых концентраций. В ряде стран гигиенические регламенты имеют большие величины. Во всех странах ЕЭС нормативы установлены только для листовых и салатных овощей ( до 3000 – 2500 мг/кг ) и для детского питания, к нему требования жестче ( 200 мг/кг ).

Всемирная организация здравоохранения  ( ВОЗ ) при ФАО, установила ПДК нитратов и нитритов. Суточная допустимая доза составляет 3,7 мг нитратов на 1 кг массы  тела, а нитритов – 0,2 мг на кг массы  тела. Это означает, что человек массой 70 кг может без опасности для своего организма потреблять до 250 мг нитратов в сутки ( в пересчете на нитрат натрия до 350 мг ) и нитритов до 15 мг в сутки.

Однако нитраты поступают в  организм не только с овощами. Определенное количество их попадает с питьевой водой. Доказано, что влияние нитрат – ионов, содержащихся в пище, почти на четверть слабее, чем растворенных в воде. Причем в воде они в чистом виде, не в связанном, как в растениях, а именно «чистые» нитраты для организма намного опаснее. По ГОСТу в одном литре воды может содержаться до 45 мг/л нитратов. В среднем человек выпивает 2 л воды в сутки. Поэтому на долю растительных и других продуктов остается до 235 мг. Это количество распределяется на все основные виды растительных продуктов ( мясные и молочные в расчете не учитывается, поскольку содержание нитратов в них незначительно ).

Исследования показали : избыточное накопление нитратов отмечено в продукции  защищенного грунта. Особенно много  их обнаружено в тепличном салате, редисе и луке зеленом, а в отдельных случаях – и в огурцах. Это связано с выращиванием растений на богатых органикой и азотным питанием грунтах, и неблагоприятными, особенно в зимний период, условиями синтеза нитратов.

Но учитывая, что ассортимент  и удельная масса потребления ранних овощей ( с коротким вегетативным периодом) и овощей из защищенного грунта, сравнительно велики, регламенты для них увеличены в 2 раза. В продуктах детского питания ( консервированные овощи ) допустимо иметь не более 200 мг нитратов в расчете на 1 кг сырой массы ( в Болгарии и Венгрии – 400 мг ).

В настоящее время в Европе появляются  так называемые «чистые» фермерские хозяйства. В данных хозяйствах абсолютно  вся продукция выращивается в  значительном удалении от каких бы то ни было возможных источников загрязнения, а также без применения не только любых видов удобрений, но и использования сельскохозяйственной техники ( только ручной труд ). Для защиты, например, от вредителей в таких хозяйствах применяют не химические способы, а естественных врагов и конкурентов для насекомых вредителей. Вся продукция маркируется специальным символом, который отличает ее от других на рынке продуктов питания. В основном продукция с таких хозяйств используется для детского питания, хотя продукты полученные таким способом являются весьма дорогостоящими они находят своего покупателя.

Биологические особенности растений и накопление нитратов.

Накопление  нитратов в овощных  растениях во многом определяется их биологическими особенностями 6 разные виды обладают неодинаковой способностью аккумулировать нитраты.

К овощам, характеризующимся способностью аккумулировать большое количество нитратов, относятся зеленые –  салат кочанный, шпинат, укроп, кольраби, ревень, редис, редька и свекла столовая. Склонны к избыточному поглощению таких соединений патиссоны и тыквы. В них содержание этих веществ колеблется от 1200 до 5000 мг/кг сырой массы. Среднее положение (100 – 1000 мг/кг) занимают баклажаны, дыни, капуста, морковь, огурцы, петрушка, сельдерей, чеснок, фасоль. Сравнительно низкая концентрация нитратов ( 60 - 90 мг/кг ) свойственна арбузам, зеленому горошку, картофелю, луку, перцам, томатам. Как правило, концентрация нитратов в овощах защищенного грунта больше в 2 раза, чем в овощах открытого грунта. По возрастанию концентрации нитратов тепличные растения располагаются в следующем порядке: томаты, огурцы, лук репчатый на зелень, капуста цветная, редис, салат кочанный, салат листовой.

В растениях, выращенных в оптимальных  условиях, нитраты содержатся  в  низких концентрациях. При нарушении обмена в растениях их накапливается значительное количество ( таблица 1 ).

Содержание нитратов связано также  с морфологическими признаками и  физиологическими особенностями отдельных  органов растений: типов листьев, размеров листовых черешков и жилок, диаметром корнеплодов, длиной и диаметром плода. В различных частях растений содержится разное количество нитратов. Больше всего их в тех частях,  в которых находится больше ксилемных тканей и в которых хорошо развиты вакуоли, то есть в частях, обеспечивающих транспортировку из почвы питательных веществ в другие части растения. В генеративных органах растений нитратов мало. Наибольшее количество нитратов содержится в корнях, жилках и черенках листьев, стеблях, наименьшее – в мякоти листьев и плодах. В кожице и поверхностных слоях плодов содержание нитратов значительно выше. Зная особенности накопления и распределения нитратов в различных органах овощных растений при технической или биологической спелости, можно определить степень использования их в питании человека. В капусте белокочанной нитраты распределяются неравномерно. Верхние кроющие листья кочана содержат нитратов примерно в два раза больше ( 150 мг на 1 кг сырой массы), чем внутренние (78 мг/кг). Поэтому перед употреблением срезают верхние листья и из кочана удаляют кочерыгу. Её можно употреблять отдельно, но в очень ограниченных количествах.

Удобрения неодинаково воздействуют на накопление нитратов в различных  органах растений. Пример:  с увеличением  доз азота количество нитратов у капусты цветной в большей степени возрастает в стеблях, чем в головках.  

Таблица 1.

 Минимальное и максимальное  накопление нитратов в овощах.

В картофеле низкий уровень нитратов отмечен в мякоти клубня  (51,5 мг), тогда как  в кожице и сердцевине их содержится в 1,1 – 1,3 раза больше. Чтобы снизить количество нитратов в загрязненных клубнях, их моют, очищают, а затем на сутки 1% раствором поваренной соли или аскорбиновой кислоты. В плодах перца сладкого красного количество нитратов невысокое, лишь в плодоножке оно повышается. Поэтому перед употреблением у плодов срезают верхнюю часть, примыкающую к плодоножке. Подобное распределение нитратов характерно и для плодов баклажана.