Департамент образования администрации города Южно-Сахалинска
Технический лицей №7
Иванова И.В.
ВРЕДНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НИТРАТОВ И НИТРИТОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА.
Научный руководитель: Кац В.В.
Заместитель директора по науке: Багурцева Г.Г.
Работа защищена и принята на
6 научно-практической конференции
_________1999г.
г.Южно-Сахалинск
1999г.
Содержание
1. Вступление: роль растений в питании человека.................................4
2. Нитраты и нитриты, и их роль в растениях.........................................5
3. Вредное воздействие нитратов и нитритов на организм человека.....6
4. Допустимые нормы нитратов для человека.........................................7
5. Пути попадания нитритов в организм человека..................................7
6. Содержание и накопление нитратов в разных растениях...................8
7. Способы снижения вреда нитратов в растениях
на организм человека...........................................................................11
9.Заключение............................................................................................12
10.Литература...........................................................................................13
11.Приложение.........................................................................................14
Общеизвестно, что самое дорогое у человека - это его здоровье, которое невозможно купить и которое во многом зависит от правильного питания его. Недаром существует пословица: Скажи мне что ты ешь, и я скажу тебе чем ты болеешь.
Для большинства уже не секрет, что для укрепления здоровья лучше есть больше фруктов, овощей и меньше животной пищи. При рациональном растительном питании следует выполнять 10 полезных советов, которые помогут человеку прожить дольше и в лучшем здравии (6) :
1. Необходимо включать в суточное меню любой фрукт оранжевого цвета, который содержит ценный для организма бетакаротин, снижающий риск онкологических и сердечных заболеваний, даже среди курящих.
2. Ежедневно на нашем столе должны быть фрукты и овощи, содержащие витамин С. Это в первую очередь относится к больным сахарным диабетом, ибо исследования итальянских учёных установили, что дневная доза витамина С в 1000 мг ускоряет выработку гормона инсулина.
3. Помидоры кроме приятного вкуса обладают и целебными свойствами благодаря высокому содержанию в них ликопина. Ежедневное употребление помидор значительно снижает риск возникновения рака толстой кишки, ротовой полости, желудка, т.к. нейтрализует действие нитрозаминов, способствующих развитию раковых клетов. Отмечено также, что кто ест помидоры в достаточном количестве, значительно энергичнее и подвижнее, чем те, кто пренебрегает этими овощами.
4. Фрукты надо есть в сыром виде. Убедительную статистику представили английские учёные. Основываясь на данных 17-летнего исследования, проведённого среди жителей Англии, Шотландии и Уэльса, учёные установили, что те, кто ежедневно лакомились свежими фруктами, на 24% снизили шанс острых сердечных приступов, на 32% риск инсульта и на 21% преждевременную смерть.
5. Обязательно употреблять в пищу изюм и курагу, они незаменимы для тех, кто хочет укрепить здоровье и набраться больше сил и энергии, т.к. калий, содержащийся в них, способствует лучшей работе сердечной мышцы.
6. Очень полезны фруктовые соки, хотя они не содержат ни белка, ни жира, ни многих микроэлементов, как молоко, значит и поэтому они калорийны. Следует помнить, что фруктовые соки не могут заменить пищу, чем могут злоупотреблять дети. Один стакан фруктового сока в день для ребёнка вполне достаточно.
7. Ежедневно рекомендуется съедать за день 2 фруктовых блюда. На первый взгляд это кажется нереальным, но в действительности всё значительно проще, для чего следует добавить банан к утренней каше и апельсин в течении дня, - и дневная норма употребления фруктов обеспечена.
8. Сырые овощи обеспечивают хорошее настроение, свежую кожу, изящную фигуру, снижают хлопоты с желудком и кишечником, т.к. содержат в себе значительное количество клечатки. Особенно это важно при сидячем образе жизни и против ожирения и запоров. Целительные силы сырой растительной пищи известны давно.
9. Лук и чеснок нужен, чтобы избавиться от гниения в пищеварительном тракте в результате неправильного питания, и особенно в период массового распространения гриппа.
10. Фрукты лучше съедать за 0,5 часа до еды, натощак и без хлеба.
По Брэггу 3/5 всей диеты должны составлять фрукты и овощи: сырые, печёные и слегка варёные.
Итак, фрукты и овощи, но они должны быть здоровыми и чистыми от таких веществ, как нитраты и нитриты.
Нитраты и нитриты, и их роль в растениях.
Азот - это один из самых важнейших химических элементов в жизни растений, т.к. он необходим для синтеза аминокислот, из которых образуются белки. Азот получает растение из почвы в виде минеральных азотных солей (нитратных и аммиачных).
В растениях азот подвергается сложным превращениям. Метаболизм азота в растениях - это сложный процесс, и нитраты занимают в нём промежуточное положение:
HNO3 HNO2 (HNO)2 NH2OH + NH3 |
(нитрат) (нитрит) (гипонитрит) (гидроксиламин) (аммиак)
Нитраты в растениях восстанавливаются до нитритов. В этом процессе участвуют различные металлы (молибден, железо, медь, марганец), и при этом происходит интенсивная трата углеводов, т.к. на восстановление тратится энергия, источником которой являются углеводы. Нитриты могут накапливаться в растениях и этим подавлять их рост. Но основная часть нитритов, подвергаясь дальнейшим превращениям, даёт аммиак (NH3). Аммиак русский учёный Д.М. Прянишников назвал альфой и омегой в питании растений.
Вредное воздействие нитратов на организм человека.
Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке аммиачной селитрой (1).
В мировой науке о нитратах знали уже гараздо раньше. Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельско-хозяйственных животных :
1) Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитратов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нём 2-х валентное железо в 3-х валентное. Врезультате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипоксия), в результате чего накапливается молочная кислота, холестерин, и резко падает количество белка.
2) Особенно опасны нитраты для грудных детей, т.к. их ферментная основа несовершенна и востановление метгемоглобина в гемоглобин идёт медленно.
3) Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества токсины, в результате чего идёт токсикация, т.е. отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются:
синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;
тошнота, рвота, боли в животе;
понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;
головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;
одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;
при выраженном отравлении - смерть.
4) Нитраты снижают содержание витаминов в пище, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие горманов, а через них влияют на все виды обмена веществ.
5) У беременных женщин возникают выкидыши, а у мужчин - снижение потенции.
6) При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительных дозах) уменьшается количество йода, что приводит к увеличению щитовидной железы.
7) Установлено, что нитраты сильно влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте у человека.
8) Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в результате чего понижается кровеное давление.
При всём вышеизложенном следует помнить, вред наносят организму человека не сами нитраты, а нитриты, в которые они превращаются при определённых условиях.
Допустимые нормы нитратов для человека.
Для взрослого человека предельно допустимая норма нитратов 5мг на 1кг массы тела человека, т.е. 0,25г на человека весом в 60кг. Для ребёнка допустимая норма не более 50мг.
Сравнительно легко человек переносит дневную дозу нитратов в 15-200мг; 500мг - это предельно допустимая доза (600мг - уже токсичная доза для взрослого человека). Для отравления грудного малыша достаточно и 10мг нитратов.
В Российской Федерации допустимая среднесуточная доза нитратов - 312мг, но в весенний период реально она может быть 500-800мг/сутки.
Пути попадания нитратов в организм человека.
Нитраты попадают в организм человека через различные пути (9).
1. Через продукты питания:
а) растительного происхождения;
б) животного происхождения;
2. Через питьевую воду.
3. Через лекарственные препараты.
Основная масса нитратов попадает в организм человека с консервами и свежими овощами (40-80% суточного количества нитратов).
Незначительное количество нитратов поступает с хлебо-булочными изделиями и фруктами; с молочными продуктами попадает их - 1% (10-100мг на литр).
Часть нитратов может образоваться в самом организме человека при его обмене веществ.
Также нитраты поступают в организм человека с водой, которая является одним из основных условий нормальной жизни человека. Загрязнённая питьевая вода вызывает 70-80% всех имеющихся заболеваний, которые на 30% сокращают продолжительность жизни человека. По данным ВОЗ по этой причине заболевает более 2млрд человек на Земле, из которых 3,5млн умирает (90% из них составляют дети младше 5 лет). В питьевой воде из подземных вод содержится до 200мг/л нитратов, гораздо меньше их в воде из артезианских колодцев. Нитраты попадают в подземные воды через различные химические удобрения (нитратные, аммонийные), с полей и от химических предприятий по производству этих удобрений. Наибольшее количество нитратов содержится в грунтовых водах, а значит, и в колодезной воду. Обычно жители городов пьют воду, где содержится до 20мг/л нитратов, жители же сельской местности - 20-80мг/л нитратов.
Нитраты содержатся и в животной пище. Рыбная и мясная продукция в натуральном виде содержит немного нитратов (5-25мг/кг в мясе, и 2-15мг/кг в рыбе). Но нитраты и нитриты добавляют в готовую мясную продукцию с целью улучшения её потребительских свойств и для более длительного её хранения (особенно в колбасных изделиях). В сырокопчёной колбасе содержится нитритов 150мг/кг, а в варёной колбасе - 50-60мг/кг.
Также нитраты попадают в организм человека через табак. Выяснено, что некоторые сорта табака содержат до 500мг нитратов на 100г сухого вещества (табл 1.).
Содержание и накопление нитратов в растениях.
Само по себе присутствие нитратов в растениях - нормальное явление, т.к. они являются источниками азота в этих организмах, но излишнее увеличение их крайне нежелательно, т.к. они (как мы уже знаем) обладают высокой токсичностью для человека сельско-хозяйственных животных.
Нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках и крупных жилках листьев, значительно меньше их в плодах.
Нитратов также больше в зеленых плодах, чем в спелых. Из разных сельско-хозяйственных растений больше всего нитратов содержится в салате (особенно в тепличном), в редьке, петрушке, редисе, столовой свёкле, капусте, моркови, укропе:
в свекле и моркови больше нитратов в верхней части корнеплода, а в моркови также и в сердцевине его.
в капусте - в кочерыжке, в толстых черешках листьев и в верхних листьях.
Выяснено также, что у всех овощей и плодов больше всего содержатся нитраты в их кожице.
По способности накапливать нитраты овощи, плоды и фрукты делятся на 3 группы (2) :
1) с высоким содержанием (до 5000мг/кг сырой массы): салат, шпинат, свекла, укроп, листовая капуста, редис, зелёный лук, дыни, арбузы.
2) со средним содержанием (300-600мг): цветная капуста, кабачки, тыквы, репа, редька, белокачанная капуста, хрен, морковь, огурцы.
3) с низким содержанием (10-80мг): брюссельская капуста, горох, щавель, фасоль, картофель, томаты, репчатый лук, фрукты и ягоды.
С физиологической точки зрения, количество нитратного азота в растениях определяется соотношением:
процессов поглащения;
транспорта;
ассимиляции;
распределения его в разных органах и частях растения.
И все эти процессы обусловлены совокупностью почвенно-экологических условий, агротехнических и генетических факторов.
Таким образом, накопление нитратов в растениях зависит от комплекса многих причин:
1. от биологических особенностей самих растений и их сортов. Выяснено, что больше всего нитратов содержится в редисе сорта Красный великан по сравнению с другими её сортами (розовый с белым кончиком, жара и др.). Содержание нитратов зависит и от возраста растений : в молодых органах их больше (кроме шпината и овса). Меньше накапливается нитратов в гибридных растениях. Нитратов больше в ранних овощах, чем в поздних.
2. от режима минерального питания растений. Так, микроэлементы (особенно молибден) снижают содержание нитратов в редисе, редьке и цветной капусте; цинк и литий - в картофеле, огурцах и кукурузе. Уменьшается содержание нитратов в растениях и в результате замены минеральных удобрений на органические (навоз, торф и др.), которые постепенно разлагаются и усваиваются растениями. Органические удобрения положительно влияют на капусту, морковь, свеклу, петрушку, картофель, шпинат. Нерациональное, халатное использование химических удобрений, чрезмерные дозы их приводят к сильному накоплению нитратов, особенно в столовых корнеплодах. Содержание нитратов возрастает сильнее при использовании нитратных удобрений ( KNO3, NaNO3, Ca(NO3)2 ), чем при употреблении аммонийных. За последние годы (со слов руководителя лаборатории пищевой токсикологии института питания Т.С.Хотимченко) произошло существенное снижение нитратов в продуктах отечественного растеневодства по причине меньшего использования химических удобрений в виду их дороговизны. Если в 1988-89 годах ПДК по нитратам превышал 15% у овощей, то теперь - не более 3%.
3. Накопление нитратов зависит и от факторов окружающей среды (температуры, влажности воздуха, почвы, интенсивности и продолжительности светового освещения):
чем длиннее световой день, тем меньше нитратов в растениях;
при влажном и холодном лете (1985г.) количество нитратов увеличилось в 2,5 раза.
при повышении температуры до 20С количество нитратов снизилось в столовой свекле в 3 раза. Нормальная освещённость растений снижает содержание нитратов, поэтому в тепличных растениях нитратов больше (10)
Содержание нитратов в растениях зависит и от свойств почвы. Чем богаче гумусом и общим азотом почва, тем больше накапливаются нитраты в корнеплодах моркови. На содержание нитратов влияют и условия хранения растений. Установлено, что при хранении овощей в открытых ёмкостях вместе с гнилыми овощами увеличивается содержание нитратов в них, а также не следует перерабатывать корнеплоды моркови или плоды томатов, повреждённые гнилью. Лучше употреблять овощи своего сезона, т.е. когда овощи выросли под открытым небом, а не в теплице зимой. Овощи, богатые нитратами следует хранить в течении короткого времени и, желательно, в прохладном и тёмном месте. Нельзя хранить овощи битые, повреждённые. Овощи лучше собирать с огорода вечером.
При употреблении фруктов в пищу мы должны внимательно следить за их качеством. Чтобы яблоки дольше хранились, их покрывают эмульсионным налётом и насыщают консервантами. Такие яблоки внешне очень привлекательны, но порой в них нет ни вкуса, ни запаха, ни живой сочности, а консерванты в них убивают в кишечнике человека его полезную микрофлору. Такие же консерванты используются и для хранения других продуктов (растительного масла, сосисок, колбас). Поэтому надо бдительно следить за сертификатами импортных продуктов.
Вопрос накопления нитратов в растениях нашей области стал изучаться СахНИИ с/х с 1989 года, сотрудники которого выяснили, что на Сахалине в связи с особыми агрометеорологическими условиями содержание нитратов в растениях увеличивается:
1. большое количество дней, частые туманы;
2. заниженная солнечная радиация;
3. более низкие температуры воздуха и почвы;
4. сильные ветра.
Способы снижения вреда нитратов в растениях
на организм человека.
Очень важно не только знать в каких растениях, в каких их органах и частях содержатся в основном нитраты, но и не менее важно надо знать, как уменьшить содержание этих ядовитых веществ для организма, поэтому предлагается ряд ценных советов:
1) Снижается количество нитратов при термической обработке овощей (13) (мойке, варке, жарке, тушении и бланшировке). Так, при вымачивании - на 20-30%, а при варке на 60-80%.
в капусте - на 58%;
в столовой свекле - на 20%;
в картофеле - на 40%.
При этом следует помнить, что при усиленной мойке и бланшировании (обваривании кипятком) овощей в воду уходят не только нитраты, но и ценные вещества: витамины, минеральные соли и др.
2) Чтобы снизить количество нитратов в старых клубнях картофеля, его клубни следует залить 1%-ным раствором поваренной соли.
3) У паттисонов, кабачков и баклажанов необходимо срезать верхнюю часть, которая примыкает к плодоножке.
4) Т.к. нитратов больше в кожуре овощей и плодов, то их (особенно огурцы и кабачки) надо очищать от кожуры, а у пряных трав надо выбрасывать их стебли и использовать только листья.
5) У огурцов, свеклы, редьки к тому же надо срезать оба конца, т.к. здесь самая высокая концентрация нитратов.
6) Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, т.к. при температуре +2С невозможно превращение нитратов в более ядовитые вещества - нитриты.
7) Чтобы уменьшить содержание нитритов в организме человека надо в достаточном количестве использовать в пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, т.к. они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов (4).
8) Выяснено, что при консервировании уменьшается на 20-25% содержание нитратов в овощах, особенно при консервировании огурцов, капусты, т.к. нитраты уходят в рассол и маринад, которые поэтому надо выливать при употреблении консервированных овощей в пищу.
9) Салаты следует готовить непосредственно перед их употреблением и сразу съедать, на оставляя напотом.
Заключение.
Проблема токсичного накопления нитратного азота в сельско-хозяйственной продукции и вредного воздействия его на человека и сельско-хозяйственных животных на современном этапе является одной из наиболее острых и актуальных.
Решением этой задачи заняты многие научно-исследовательские учреждения всего мира, но несмотря на пристальное внимание к этой проблеме до сих пор радикального решения пока не найдено.
Литература:
1. Гайлите М., Гайлитис М., Ещё раз о нитратах. Наука и мы,
1990г., №6, с.2.
2. Глунцев Н.М., Дмитриева Л.В., Макарова С.О.,
Как снизить содержание нитратов в продукции. Картофель и овощи,
1990г., №1, с.24-28.
3. Дерягина В.П., Ах, нитраты! И кто же вас выдумал?, Здоровье. 1989г., №9.
4. Мугниев А.Ф., Посмитная И.В.,
Содержание нитратов в овощах можно регулировать.
Картофель и овощи. 1989г., №1.
5. Покровская С.Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах.
М., 1988г., с.42-46.
6. Рычков А.Л., Нитратная кухня. Химия и жизнь. 1989г., №7.
7. Соколов О.А. Нитраты под строгий контроль.Наука и жизнь.
1988г., №3.
8. Соколов О.А. Особенности распределения нитратов и нитритов в
овощах. Картофель и овощи., 1987г., №6.
9. Соколов О., Семёнов В., Агаев В., Нитраты в окружающей среде.
Пущино, 1990г., с.216-238
10.Сопильняк Н.Т., Федотова Л.С., Удобрения и качество продукции.
Картофель и овощи., 1987г., №5, с.18-19
11.Чапкявиченс Э.С., Как уменьшить содержание нитратов и нитриов
в овощах, Здоровье, 1988г., №3
12.Черпяева И.И., Экологические проблемы использования азотных
удобрений. Химизация сельского хозяйства , 1990г., №4, с.20-21.
13.Эвенштейн 3., Нитраты, нитриты, нитрозамины.
Общественное питание., 1989г., №3.
П Р И Л О Ж Е Н И Е
Таблица №1.
Попадание нитратов и их воздействие на организм человека.
Источники нитратов: Токсичность: - тахикардия
1.Овощные и бахчевые - нарушения в ЦНС
культуры.
2.Картофель Хранические отравления и их признаки
3.Фрукты - снижение головокружение
4.Хлеб иммуной системы рвота
5.Вода NO3 - рак желудочно- потеря аппетита
6.Воздух кишечного тракта потеря сознания
7.Лекарства - летальный исход исхудание
8.Мясные продукты
9.Молочные продукты Мутагенное воздействие на будущее потомство
- выкидыши
- снижение массы и роста новорождённого
- некоторые отклонения от нормы
Таблица №2.
Содержание нитратов в различных растительных продуктах
в процессе их варки.
|
Продукты |
N - NO3 |
мг/кг. |
Снижение |
|
|
До варки |
После варки |
в % |
|
1. Капуста |
57,8 |
24,3 |
58 |
|
2. Морковь |
34,6 |
28,8 |
17 |
|
3.Свекла столовая |
100,8 |
80,3 |
20 |
|
4.Картофель очищенный |
39 |
23,5 |
40 |
|
5.Картофель неочищенный |
32,6 |
27,2 |
17 |
Таблица №3.
Допустимые уровни мг нитрат-иона/кг.
|
Овощи |
Открытый грунт |
Овощи, фрукты |
Открытый грунт |
|
Капуста белокачанная |
|
Дыни |
90 |
|
- ранняя |
900 |
Арбузы |
60 |
|
- поздняя |
300 |
Перец сладкий |
200 |
|
Морковь |
|
Кабачки |
400 |
|
- ранняя |
400 |
Виноград |
60 |
|
- поздняя |
250 |
Яблоки |
60 |
|
Томаты |
150 |
Груши |
60 |
|
Огурцы |
150 |
|
|
|
Свекла |
1400 |
Продукты |
|
|
Лук репчатый |
80 |
детского питания |
50 |
|
Лук перо |
60 |
(овощи |
|
|
Листовые овощи |
2000 |
консервированные) |
|
Вредное воздействие
нитратов и нитритов
на организм человека.