Забруднення нітратами та нітритами

Нітрати – це солі азотної кислоти, які є природними сполуками і добре розчиняються у воді, а при нагріванні можуть переходити у нітрити з виділенням кисню. Нітрати є нормальним продуктом обміну азотистих речовин будь-якої живої істоти. Тому «безнітратних» продуктів у природі не існує. Навіть в організмі людини за добу утворюється та використовується в обмінних процесах більше 100 мг нітратів.

Основними джерелами надходження нітратів в організм людини є, в першу чергу, продукти рослинного походження (від 58, 7 до 86% добового надходження нітратів припадає на овочі). Середньодобове надходження нітратів в організм людини з деякими овочами і плодами за даними НДЦ Міністерства охорони здоров'я України наведено в таблиці 27.

Таблиця 27. Розрахункове середньодобове надходження нітратів в організм людини з деякими овочами і плодами

Продовження табл. 27

* Середня величина для ранніх і пізніх культур

** Середня величина для культур у відкритому та захищеному ґрунті

Нітрати входять до складу мінеральних добрив, а також є натуральним компонентом харчових продуктів рослинного походження. У рослини нітрати надходять з ґрунту. Концентрація нітратів в продуктах харчування залежить в основному від неконтрольованого використання азотних добрив. Основним джерелом нітратів у сировині та продуктах харчуванні крім нітрогенвмісних сполук є нітратні харчові добавки, які вводять у м'ясні вироби для покращення їх харчових показників і пригнічення мікроорганізмів.

В Україні майже шоста частина сільськогосподарської плодоовочевої продукції містить нітрати у дозах, які перевищують максимально допустимий рівень. У першу чергу надмірний вміст нітратів у харчових продуктах сприяє розвитку онкологічних і алергічних захворювань.

Надмірний вміст нітратів у плодоовочевій продукції - не лише наслідок неправильного використання азотних добрив, а й результат сорбції окисів азоту безпосередньо з атмосфери, які утворюються при спалюванні різних видів палива. Основними причинами надлишку нітратів у овочах із закритого ґрунту (парники, теплиці тощо) є недостатнє освітлення, ущільнення посівів.

Вміст нітратів у рослинах залежить від видових і сортових особливостей, часу збирання та ін. За однакових умов невелику кількість їх накопичують баклажани, томати, цибуля; підвищену – салати, капуста, ревінь, петрушка, редька, редиска. При звичайному вирощуванні нітрати не накопичуються в яблуках, ягодах, вишні, сливі, смородині, аґрусі. Менше нітратів містять дозрілі рослини.

У харчових м'ясо-молочних продуктах наявність нітратів залежить від їх рівня в організмі тварин, а в кормових культурах – від видового складу, сорту, дози внесення азотних добрив, ґрунтово-кліматичних умов вирощування та інших агротехнічних факторів.

Велике значення для зниження вмісту нітратів має технологічна обробка сільськогосподарських продуктів. Так, при митті кропу, салату, петрушки й інших зелених культур кількість нітратів знижується на 20%, а після двогодин­ного вимочування у воді на 30 – 60%. Відварювання до готовності картоплі, буряків, моркви (після чистки і миття) дозволяє значно знизити концентрацію цих речовин.

Разом з тим, слід відмітити важливе значення нітритів у кольороутворенні м'ясних виробів. У виробництві м'ясних виробів для запобігання небажаної зміни забарвлення м'яса використовують суміш нітритів NaNO₂ та KNО₂, яка надає м'ясному продукту приємного для споживача яскраво-рожевого кольору після термічної обробки.

В чому ж полягає небезпека нітратів? При вживанні в збільшеній кількості нітрати (NО₃^–) під час травлення частково відновлюються до нітритів (NО₂^–). Механізм токсичної дії нітритів в організмі полягає в їх взаємодії з гемоглобіном крові і в утворенні метгемоглобіну, нездатного зв'язувати і переносити кисень. 1 мг нітриту натрію (NaNO₂) може перевести в метгемоглобін біля 2000 мг гемоглобіну.

Згідно даним ФАЗ/ВООЗ, ДДД (допустима добова доза) нітриту складає 0, 2 мг/кг тіла, виключаючи грудних дітей. Гостра інтоксикація настає при одноразовій дозі в 200 – 300 мг, летальний доза – 300-2500 мг. Токсичність нітритів буде залежати від харчового раціону, індивідуальних особливостей організму, а саме від активності ферменту метгемоглобінредуктази, здатного відновлювати метгемоглобін в гемоглобін. Хронічна дія нітритів призводить у діюрізні негативни фактори, в тому числі і канцерогенні. Нітрати, як вже зазначалося вище, самі по собі не володіють вираженою токсичністю, однак одноразове вживання 1 – 4 г нітратів викликає у людей гостре отруєння, а доза 8 – 14 г може бути смертельною. ДДД в перерахунку на нітрат і ОН^–, складає 5 мг/кг маси тіла, ГДК (гранично допустима концентрація) нітратів в питній воді – 45 мг/л.

Крім того, із нітритів за наявності різних амінів можуть утворитися N –нітрозоаміни:

де R, R₁ – алкільні, арильні, гетероциклічні радикали.

Залежно від природи радикалу можуть утворюватися різні нітрозоаміни, 80% з яких мають канцерогенну мутагенну тератогенну дію, при цьому канцерогенна дія цих сполук є переважною.

Нітрозоаміни можуть утворюватися в навколишньому середовищі, так з добовим раціоном людина отримує приблизно 1 мкг нітрозосполук, з питною водою – 0, 01 мкг; з повітрям – 0, 3 мкг. Але ці величини можуть значно коливатися залежно від ступеня забруднення навколишнього середовища. В результаті технологічного оброблення сировини, напівфабрикатів (інтенсивна термічна обробка, коптіння, соління, тривале зберігання і т.п.) утворюється широкий спектр нітрозосполук. Крім того нітрозоаміни утворюється в організмі людини в разі ендогенного синтезу із нітратів і нітритів.

Найбільш поширеними є наступні нітрозосполуки:

N–нітрозодиметиламіни (НДМА)

N–нітрозодіетиламіни (НДЕА)

N–нітрозодипропіламіни (НДПА)

N–нітрозодибутиламіни (НДБА)

N–нітрозопіперидина (НПіП)

N–нітрозопіролідин (НПіР)

Таблиця 28. Максимально допустимі рівні нітратів у плодоовочевій продукції

Продовження табл. 28