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.
10) Нитраты снижают содержание витаминов в пище, которые входят в состав
многих ферментов, стимулируют действие горманов, а через них влияют на
все виды обмена веществ.
11) У беременных женщин возникают выкидыши, а у мужчин — снижение потенции.
12) При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в
незначительных дозах) уменьшается количество йода, что приводит к
увеличению щитовидной железы.
13) Установлено, что нитраты сильно влияют на возникновение раковых
опухолей в желудочно-кишечном тракте у человека.
14) 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 | N|мг/кг. |Снижение |
| |- NO3 | | |
| | 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 | |Дыни | 90 |
|белокачанная | | | |
|- 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.
[pic]