Нитраты. Допустимая доза нитратов

Органические нитраты участвуют в круговороте азота, необходимого для биосинтеза белков и нуклеиновых кислот. Они являются нормальным продуктом обмена азотистых веществ в животных и растительных организмах. Поэтому "безнитратных" продуктов в природе не бывает.

Соли азотной кислоты, нитраты, являются элементом питания растений и естественным компонентом пищевых продуктов растительного происхождения. Их высокая концентрация в почве абсолютно не токсична для растений, напротив, она способствует усиленному росту надземной части растений, более активному протеканию процесса фотосинтеза, лучшему формированию репродуктивных органов и в конечном итоге - более высокому урожаю. Например, если в период вегетации в растениях салата и шпината нитратов будет меньше 2000 мг/кг, то высокого урожая не жди: листья будут мелкие, грубые, непригодные для реализации. Во время массового образования кочанов и черешков листьев капусты нитратов должно быть 2000-3000 мг/кг.

Содержание нитратов  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, которые оказывают вредное воздействие на организм.

Опасность для людей представляет повышенное содержание нитратов в продуктах питания и питьевой воде. Допустимая доза для взрослого человека составляет 325 мг в сутки. Такое количество нитратов легко усваивается организмом человека, превращаясь в белок.

Токсическое действие нитратов связано с восстановлением их до нитритов аммиака, гидроксиламина под влиянием микрофлоры пищеварительного тракта и тканевых ферментов.

Чем же обусловлено такое токсическое действие на организм нитратов? Дело в том, что нитраты, превратившись в желудочно-кишечном тракте в нитриты, попадают в кровь и окисляют двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное. При этом образуется метгемоглобин, не способный переносить кислород к тканям и органам, в результате чего может наблюдаться удушье. Наибольшая же опасность повышенного содержания нитратов в организме заключается в том, что нитриты и нитраты в результате биохимических процессов переходят в N-нитрозосоединения, обладающие канцерогенным и мутагенным действием.

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.

Если в организм человека поступают высокие дозы нитратов, через 4-6 ч появляются тошнота, одышка, посинение кожных покровов, диарея. Одновременно ощущается общая слабость, головокружение, боли в затылке и сердцебиение. Первой медицинской помощью при этом является обильное промывание желудка, прием активированного угля и солевых слабительных. Употребление в течение долгого времени пищи и воды с высоким содержанием нитратов вызывает также аллергию, нарушение деятельности щитовидной железы, приводит к возникновению многочисленных болезней в результате нарушения обмена веществ, опорно-двигательного аппарата и нервной системы.

Во-вторых, образование нитрозосоединений происходит при взаимодействии азотистой кислоты с вторичными аминами как в продуктах питания в процессе их кулинарной обработки, так и внутри организма. Проведенные на животных опыты показали, что N-нитрозосоединения способствуют образованию опухолей во всех органах, кроме костей.

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.

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.

Допустимое суточное потребление нитратов для человека не должно превышать 5 мг на 1 кг массы тела, т. е., как было сказано, не более 350 мг в сутки для человека массой 70 кг.

 Чаще всего контролируют наличие в продуктах N-нитрозодиметиламина (НДМА) и N-нитрозодиэтиламина (НДЭА).

В организм человека нитраты поступают (в %): с овощами - 70, с водой - 20, с мясными, молочными и консервированными продуктами - 6. Наиболее опасно отравление нитратами, растворимыми в воде, т. к. это увеличивает скорость всасывания их в кровь, поэтому содержание нитрат-аниона в воде не должно превышать 45 мг/л.

Содержание нитратов и нитритов в продуктах животноводства невелико, например, в молоке и молочных продуктах их содержится не более 10 мг/кг. Нитраты и нитриты используют как консерванты при производстве сыров, и их суммарное содержание не превышает 50 мг/кг. При изготовлении ветчинно-колбасных изделий нитраты и нитриты добавляют не только для подавления деятельности болезнетворных бактерий, но и для того, чтобы придать мясным изделиям красно-коричневый оттенок. Содержание этих веществ в мясной продукции также не представляет опасности для здоровья людей (нитраты - 1-5 мг/кг, нитриты - 0,8-2,2 мг/кг).

Больше всего нитратов в организм человека поступает с овощами и картофелем. Это послужило причиной того, что во многих странах мира, в том числе и в нашей, в 1988 г. были разработаны предельно допустимые концентрации (ПДК) нитратов в сельскохозяйственной продукции. ПДК нитратов в овощной продукции разных стран колеблются в значительных пределах, причем у нас установлены самые низкие ПДК по сравнению с зарубежными странами. В таблице 1  приведены данные, характеризующие способность различных сельскохозяйственных культур накапливать нитраты.

Следует отметить, что содержание нитратов в разных частях растений неодинаково. Больше всего нитратов в тех частях растения, которые содержат большое количество тканей, служащих для проведения воды и минеральных солей к листьям и органам (ксилемные ткани). В жилках листьев, листовых черешках, стеблях нитратов больше, чем в мякоти листьев и плодах; в кожице и поверхностных слоях плодов они преобладают над внутренними слоями; в генеративных органах (органы полового размножения растений) эти вещества отсутствуют или имеются в меньших количествах, чем в вегетативных.

Таблица № 1

Содержание нитратов, мг/кг сырой массы товарной части растения

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

Овощные растения семейства тыквенные (огурец, кабачок, патиссон, тыква, арбуз, дыня) характеризуются повышенной способностью к накоплению нитратов в плодах. Однако распределяются они неравномерно. В огурцах количество нитратов возрастает от верхушки плода к его основанию (от 61 до 147 мг), в поверхностном слое значительно больше (255 мг), чем во внутренней части плода (40 мг). Если сорвать огурцы с грядки, то в жидкости вытекающей из плодоножки может находиться до 90% нитратов от общего их количества в соке. Чтобы уменьшить количество нитратов в огурцах, их лучше всего перед употреблением тщательно помыть, очистить от кожицы и отрезать плодоножку.

В свекле, редьке, репе, редисе транспортными артериями для питательных веществ из почвы являются сами корнеплоды, и поэтому нитратов в них в 5 - 10 раз больше, чем в моркови. Свекла столовая отличается повышенной способностью накопления нитратов. У нее основное количество их содержится в верхней части (431 мг) и кончике (520 мг) корнеплода. Причем в сердцевине в 2 раза больше по сравнению с поверхностным слоем и остальной частью массы. В пучковой продукции свеклы черешки содержат больше нитратов, чем листья. Чтобы снизить потребление нитратов следует использовать овощи с меньшим содержанием вредных веществ или же удалять ту часть растения (корнеплода, плода), которая содержит их в большом количестве. У редиса отрезают хвостик, у свеклы столовой - верхнюю и нижнюю часть корнеплода. Кроме того, перед тем как положить в борщ, свеклу бланшируют в малом количестве воды 5 -10 минут. Воду после бланширования не используют. Таким образом, опасность сократиться на треть. У моркови, с большим загрязнением нитратами, выбрасывают сердцевину и счищают кожицу. Однако такой способ неэкономен, большая часть овощей с наиболее ценными питательными веществами (витамины, минеральные соли) уходит в отходы.

В зелёных овощах большая часть нитратов (163-833 мг) находится в стеблях и черешках листьев, меньше их в жилках листа, а минимальное количество - в листовых пластинках.

Меняется содержание нитратов в растениях и в течение суток. В связи с этим сбор овощей лучше вести днем, когда содержание NО₃^- уменьшается на 30-40% по сравнению с утренними часами.

Уменьшается количество нитратов и при хранении овощей и фруктов. Например, во время зимнего хранения содержание нитратов в картофеле снижается на 20%. В первый период хранения происходит послеуборочное дозревание, и нитрат-анионы, восстановившись до аммиака, включаются в состав органического вещества. Во второй период хранения, когда клубень выходит из состояния покоя и начинает прорастать, нитраты расходуются на построение новых органов (листья, корни).