3. Tarabukina V. G., Makarov V. S. Influence of mining industry on the soil cover of South Yakutia. Reflection on bio-, geo-, anthropospheric interactions in soils and soil cover. Papers of the Forth all-Russian scientific conference with international participation. Tomsk: TML-Press, 2010. V. 3. Pp. 226—229.
4. Schindler D. R., Chevychelov A. P. Microcells in soils of South Yakutia. Novosibirsk, 1992. 105 p.
5. List of the maximum permissible concentrations and approximately permissible concentrations of chemical agents in soil. M., 1993.
6. Ilyin L. P., Alekseev A. A. Heavy metals in plants and soil at highways. Use and protection of agricultural resources of Yakutia: collection of scientific works. Yakutsk: Siberian branch of the Academy of Sciences of the USSR, 1988. Pp. 38—45.
УДК 504.546
НИТРАТЫ КАК КОНТАМИНАТЫ-ЗАГРЯЗНИТЕЛИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ И ИХ СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Статья посвящена нитратам как наиболее распространенным кон-таминатам-загрязнителям растительного происхождения. Они, являясь безвредными для растений, имеют повышенную токсичность для живого организма и пагубно влияют не только на состояние здоровья человека, но также губительны и для травоядных животных. Под действием фермента нитратредуктазы нитраты преобразовываются в нитриты, которые вступают во взаимодействие с гемоглобином крови, что приводит к окислительным реакциям в организме. В итоге образуется метгемоглобин, который не способен переносить кислород, в результате чего происходят нарушения в дыхании клеток. Также они способствуют развитию вредной микрофлоры кишечника, что приводит к попаданию токсинов (ядовитых веществ), интоксикации и отравлению организма. В статье также представлены основные источники поступления нитратов в конечные продукты питания и предельные их содержания в исходном сырье, способы кулинарной обработки пищи для уменьшения их пагубного влияния на человека.
The article is devoted to nitrates as the most common pollutants-contaminants of plant origin. Being harmless to plants, they have increased toxicity to a living organism and adversely affect not only human health, but are also detrimental for herbivores. Under the action of the enzyme nitrate reductase nitrates are converted to nitrites, which react with hemoglobin in the blood, what leads to oxidation reactions in the body As a result, a meth-emoglobin, which is unable to carry oxygen, is formed causing abnormalities that occur in cellular respiration. They also contribute to the development of harmful intestinal microflora, which leads to the ingress of toxins (poisons), intoxication and poisoning of the body. The article also presents the main sources of nitrates in the final food products and the limit of their content in the in the raw food, the ways of cooking food in order to reduce their harmful effects on humans.
Ключевые слова: нитраты, нитриты, азотсодержащие соединения, загрязнители, токсичность, предельно-допустимая концентрация.
Keywords: nitrates, nitrites, nitrogen compounds, pollutants, toxicity, maximum permissible concentration.
Д. А. Еделев, доктор экономических наук, доктор медицинских наук, ректор, Н. Н. Роева, доктор химических наук, заведующая кафедрой,
Н. В. Василиевич, кандидат химических наук, доцент,
С. Г. Шарипова, кандидат технических наук, доцент,
С. С. Воронич, кандидат технических наук, доцент,
ФГБОУ «Московский государственный университет пищевых производств», s-v80@mail.ru
Нитраты широко распространены в природе, они являются нормальными метаболитами любого растения или животного. Так, например, в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах 100 и более мг нитратов.
Однако в последнее время для увеличения урожайности растительной продукции в почву стали вносить повышенное количество азотсодержащих удобрений и, как следствие, это привело к резкому увеличению содержания самих нитратов в конечных продуктах питания, особенно в черной редьке, столовой свекле, листовом салате, щавеле, редисе, ревене, сельдерее, шпинате, листьях петрушки и укропе. Исключения составляют злаки, фрукты и ягоды.
Если овощи выращены без какого-либо дополнительного вмешательства, содержание в них нитратов примерно оценивается так: в салате — 2900 мг/кг, петрушке — 250 мг/кг, капусте — 100 мг/кг, картофеле — 20 мг/кг. При избытке азота в почве наибольшее их количество накапливается в шпинате (до 6900 мг/кг), свекле (до 5000 мг/кг), салате (до 4400 мг/кг), редисе (до 3500 мг/кг); наименьшее — в томатах. В молодых растениях нитратов на 50 — 70 % больше, чем в зрелых.
В таблице в качестве примера представлены нормируемые содержания нитратов в продовольственном сырье и некоторых продуктах питания [1—3].
Уровень содержания нитратов в растениях чаще всего зависит от их сорбционной способности, а также — от их индивидуальных особенностей. На него также сильно влияет воз-
растающее и часто безконтрольное применение азотистых удобрений, т. е. неправильная дозировка и сроки их внесения, использование некоторых гербицидов (например, 2,4-Д (дихлорфеноксиуксусная кислота)) и дефицит молибдена, что приводит к нарушению обмена веществ в растениях. Существуют даже так называемые «растения — накопители нитратов», к которым, в первую очередь, относятся листовые овощи, а также корнеплоды (например, свекла и др.), а во вторую — недозрелый картофель, а также овощи ранних сроков созревания.
Другими источниками поступления нитратов в сырье и продукты питания (помимо азотсодержащих соединений) являются:
• нитратные пищевые добавки. Они могут вводиться в некоторые мясные изделия для улучшения их органолептических показателей и подавления размножения некоторых патогенных микроорганизмов, а также в сыры. В последних при проведении исследований было обнаружено до 30—140 мг/кг нитратов и 0,1 мг/кг нитритов;
• микробиологическое восстановление при высокой температуре под действием ферментов нитрит-редуктаз, которое может происходить при транспортировке, длительном хранении или переработке сырья и продуктов питания.
Нитраты сами по себе не обладают выраженной токсичностью. В соответствии с рекомендациями ВОЗ взрослый человек может получать с продуктами питания 300—350 мг нитратов ежедневно и относительно легко переносить дозу в 150—200 мг. 500 мг (5 мг нитрат-иона/кг массы тела) считается предельно допустимой нормой и может уже оказывать вредное воздействие. Например, разовый прием 1—4 г нитратов вызывает у людей острое отравление, а 8—14 г может оказаться смертельной. Токсичная концентрация нитратов для взрослого человека — 600 мг/сут., для грудных детей — 10 мг/сут. (для справки отметим, что ПДК нитратов в питьевой воде — 45 мг/л).
Потенциальная токсичность нитратов заключается в том, что они при определенных условиях могут окисляться до нитритов, которые в свою очередь могут приводить к мет-гемоглобинемии (заболеванию, при котором метгемоглобин не способен переносить кислород). Первые признаки этой болезни — головокружение и отдышка — наблюдаются при содержании в крови 6—7 % метгемоглобина,
Содержание нитратов в продовольственном сырье и продуктах питания
Продукты Питраты, мг/кг Продукты Питраты, мг/кг
Овощи: Консервы 47— 320
овощемясные
Свекла 39— 7771 Соки консервированнысе:
Репа 82— 5429 Плодово-ягодные 0— 56
Редис 41— 4527 Плодово-овощные 29— 64
Редька 98— 2731 Овощные 10— 108
Кабачки 291 —672 Фруктыс и ягодыс:
Перец сладкий 10- 517 Яблоки 2,7— 55
Томаты 3— 365 Груши 1,5— 6,5
Картофель 4— 1218 Слива 2,5— 3,1
Морковь 15— 900 Хурма 2,9— 4,3
Огурцы: Облепиха 1,9— 2,5
Закрытый грунт 67— 765 Клюква 2,5— 3,3
Открытый 48— 258 Черника 2,6— 4,0
грунт
Капуста Брусника 3,1— 4,5
свежая:
Ранняя 509— 1010 Рябина черноплодная 2,6— 3,0
Поздняя 14— 3467 Молочнысе продуктыс:
Баклажаны 42— 284 Молоко пастеризованное 1,1— 14
Капуста ква- 46— 320 Кисломолочные 0,5— 6,0
шенная продукты
Огурцы соленые 83— 120 Творожные изделия 1,5— 6,5
Лук репчатый 0— 150 Молоко сухое, цельное 1,0— 35
Укроп 30— 4074 Сыры 1,5— 2,0
Петрушка 388— 2022 Мясные продукты:
Лук перо 71— 1486 Говядина свежая 0— 4,0
Сельдерей 701 —968 Сосиски 2,5— 3,9
Шпинат 621— 2417 Колбаса «Докторская» 2,4— 5,8
Кинза 520— 1240 Свинина 1,4— 5,4
Щавель 53— 875 Мясо куриное 2,1— 4,0
Дыня 3— 120 Рысба свежая:
Арбуз 6— 94 Речная 3— 43
Тыква 14— 410 Морская 14— 21
Зерно и продуктыс из зерна:
Зерно мягкой 1,2 —15 Хлеб:
пшеницы
Зерно твердой 1,1 —8,4 Свежий 1,9— 6,7
пшеницы
Мука 2,5 —19 Высушенный 0,9— 8,1
пшеничная
№ 1, 2014
Экологический мониторинг
129
при 10—20 % проявляется легкая форма недомогания; при 20—40 % — средняя; более 40 % — тяжелая, приводящая к летальному исходу [3—5].
В организме человека нитриты из нитратов образуются в пищеварительном тракте (желудке и кишечнике) или уже непосредственно в полости рта. Концентрация нитратов в слюне пропорциональна их количеству, потребляемому с пищей. Проникая вместе с ней сначала в слюну, а потом в тонкий кишечник, нитраты микробиологически восстанавливаются до нитритов, в результате чего в крови образуются нитрозил-ионы. Последние окисляют двухвалентное железо Ге2 гемоглобина в трехвалентное Ге3+, в результате чего гемоглобин, имеющий красную окраску, превращается в КО-гемоглобин темно-коричневого цвета.
В заключение еще раз отметим, что нитраты способны изменять активность обменных
Библиографический список
процессов в организме человека и угнетать его иммунную систему (при избытке нитратов чаще всего возникают простудные заболевания, а сами болезни длительно протекают), понижают его устойчивость к отрицательному воздействию факторов окружающей среды. Поэтому для снижения их концентрации в пищевых продуктах применяется несколько способов кулинарной обработки. Так, например, при жарке и тушении овощей концентрация нитратов снижается на 15 %, при мытье и вымачивании продукта, очистке и удалении наиболее «нитратных» частей растения (в огурцах — кожица и черешковая часть, в капусте — верхние листья прожилки и кочерышка) — н
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.