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 20°С 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 +2°С 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 |
|
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.
