Нитраты, природа и человек

Нитраты, природа и человек

Введение

Нитраты (соли азотной кислоты) – один из элементов питания растений.

Их содержание в овощах зависит более чем от 20 самых важных факторов,

половиной из которых можно управлять. К основным факторам, вызывающим

накопление нитратов в овощах, относятся биологические особенности и

сортовые признаки растений, уровень плодородия почвы, температура и

влажность почвы и воздуха, интенсивность и продолжительность освещения,

технология выращивания овощных растений.

С овощами и фруктами в организм человека поступают до 70 – 80%

нитратов. Сами по себе они не представляют опасности для здоровья, тем

более, что большая часть этих соединений выделяется с мочой (65 – 90% за

сутки). Однако часть нитратов (5-7%) при избыточном их содержании в овощах,

в желудочно-кишечном тракте может перейти в нитриты ( соли азотистой

кислоты ), которые оказывают вредное воздействие на организм.

Вредное воздействие нитратов и нитритов на организм проявляется в

следующем.

Во-первых, попадая в кровь, нитриты окисляют двухвалентное железо в

трехвалентное. При этом образуется метгемоглобин, неспособный переносить

кислород к тканям и органам, в результате чего может наблюдаться удушье.

Угроза для жизни начинает возникать тогда, когда уровень метгемоглобина в

крови достигает 20% и выше. Снижается давление крови и нарушаются функции

печени. В результате чего уменьшается физическая и умственная активность

человека.

Особенно чувствительны к действию нитритов и нитратов дети раннего

возраста, что связано со слабым функционированием у них ферментативной

системы. Именно поэтому в некоторых странах, например в Швеции, не

рекомендуется давать детям раннего возраста отдельные виды овощных

растений, выращенных с применением искусственных удобрений, если даже

содержание нитратов в них не превышает допустимого уровня.

К группе повышенной опасности поражения организма нитратными

соединениями кроме детей относятся также лица, страдающие заболеваниями

сердечно-сосудистой и дыхательной систем, беременные женщины, пожилые люди,

у которых и без воздействия солей азотной или азотистой кислоты

наблюдается недостаточная обеспеченность кислородом органов и тканей.

Чувствительность повышается в горной местности; при содержании в воздухе

окислов азота, угарного газа, углекислоты. Усиливает их токсичность также

прием спиртных напитков.

Во-вторых, опасность поступления нитратов и нитритов в организм в

повышенных количествах связывается с их выраженным канцерогенным действием.

Косвенным подтверждением канцерогенности нитратов и нитритов остается

тот факт, что у лиц с пониженной кислотностью желудочного сока более

высокая частота рака желудка.

Доказано, что аскорбиновая кислота, а также витамины А и Е, являясь

ингибиторами, нейтрализуют вредное действие попавших в организм нитратов и

нитритов. Факт признанный, но все зависит от поступившей дозы нитратов и

нитритов, ведь количества аскорбиновой кислоты в зеленых растениях,

овощах и фруктах тоже лимитировано.

Решить проблему нитратов возможно за счет нормального внесения азота

на основе почвенной и растительной диагностики, применения

медленнодействующих удобрений и ингибиторов нитрификации, выращивания

овощных растений с пониженным уровнем нитратов, сбалансированного питания

растений по фосфору, калию и микроэлементам, равномерного внесения по

площади, выравнивания поверхности полей (участка) и др.

Получить абсолютно безнитратный урожай овощей практически невозможно,

но возможно максимально снизить в нем уровень нитратного азота. Кроме того,

употреблять следует только свежеприготовленные овощные блюда. В совершенно

свежих с виду, но постоявших некоторое время ( пусть даже в холодильнике)

салатах и других овощных блюдах нитраты преобразуются в нитриты. Поэтому не

готовьте еду впрок, на несколько дней вперед.

Допустимые уровни нитратов в овощах.

Разработка системы контроля посторонних веществ в сырье и

готовой продукции – одна из важнейших задач, имеющих огромное значение для

повышения качества продукции и главное - безопасности для здоровья людей.

Решение этой весьма важной задачи возможно, в частности, путем принятия

соответствующих постановлений, касающихся ограничений в содержании

определенных веществ в овощной продукции.

В природе нет абсолютно чистых продуктов питания. Нитраты в окружающей

среде были и будут. Все дело в том, сколько накапливается их в продуктах.

Нам необходим такой уровень нитратов, который не представляет опасности для

здоровья человека.

Продовольственной и сельскохозяйственной комиссией ФАО ООН установлено

предельно допустимое количество ( ПДК ) потребления человеком нитратов в

сутки – 500 мг. В странах СНГ для взрослого человека допустимая суточная

доза нитратов принята равной 300-325 мг (среднее 312,5 мг), для детей и

рассчитывают исходя из 5 мг нитратов на 1 кг массы тела.

Поскольку овощи в сыром виде употребляют относительно небольшими

порциями ( на порцию в качестве приправы расходуется 35 г салата, для

гарнира вместе с другими продуктами 75г ), то опасность нитратного

отравления практически невелика. Токсичной является доза 700 мг нитратов

для взрослого человека массой 70 кг. Для получения такой дозы человек

должен съесть в один прием 1750 г тепличных огурцов, 1165 г капусты, 1750 г

моркови, 777 г свеклы, 875 г редиса или 1000 г салата ( по максимальному

уровню ). Так как эти овощи в таких количествах не употребляются, это

снижает опасность нитратного отравления при включении их в рацион питания.

Регламенты допустимого содержания нитратов в продуктах питания

разработаны с учетом реальных уровней нитратов, обнаруживаемых в овощах

Украины, их суточной нагрузки на население, а также с учетом возможности

практического достижения рекомендуемых концентраций. В ряде стран

гигиенические регламенты имеют большие величины. Во всех странах ЕЭС

нормативы установлены только для листовых и салатных овощей ( до 3000 –

2500 мг/кг ) и для детского питания, к нему требования жестче ( 200 мг/кг

).

Всемирная организация здравоохранения ( ВОЗ ) при ФАО, установила ПДК

нитратов и нитритов. Суточная допустимая доза составляет 3,7 мг нитратов на

1 кг массы тела, а нитритов – 0,2 мг на кг массы тела. Это означает, что

человек массой 70 кг может без опасности для своего организма потреблять до

250 мг нитратов в сутки ( в пересчете на нитрат натрия до 350 мг ) и

нитритов до 15 мг в сутки.

Однако нитраты поступают в организм не только с овощами. Определенное

количество их попадает с питьевой водой. Доказано, что влияние нитрат –

ионов, содержащихся в пище, почти на четверть слабее, чем растворенных в

воде. Причем в воде они в чистом виде, не в связанном, как в растениях, а

именно «чистые» нитраты для организма намного опаснее. По ГОСТу в одном

литре воды может содержаться до 45 мг/л нитратов. В среднем человек

выпивает 2 л воды в сутки. Поэтому на долю растительных и других продуктов

остается до 235 мг. Это количество распределяется на все основные виды

растительных продуктов ( мясные и молочные в расчете не учитывается,

поскольку содержание нитратов в них незначительно ).

Исследования показали : избыточное накопление нитратов отмечено в

продукции защищенного грунта. Особенно много их обнаружено в тепличном

салате, редисе и луке зеленом, а в отдельных случаях – и в огурцах. Это

связано с выращиванием растений на богатых органикой и азотным питанием

грунтах, и неблагоприятными, особенно в зимний период, условиями синтеза

нитратов.

Но учитывая, что ассортимент и удельная масса потребления ранних

овощей ( с коротким вегетативным периодом) и овощей из защищенного грунта,

сравнительно велики, регламенты для них увеличены в 2 раза. В продуктах

детского питания ( консервированные овощи ) допустимо иметь не более 200 мг

нитратов в расчете на 1 кг сырой массы ( в Болгарии и Венгрии – 400 мг ).

В настоящее время в Европе появляются так называемые «чистые»

фермерские хозяйства. В данных хозяйствах абсолютно вся продукция

выращивается в значительном удалении от каких бы то ни было возможных

источников загрязнения, а также без применения не только любых видов

удобрений, но и использования сельскохозяйственной техники ( только ручной

труд ). Для защиты, например, от вредителей в таких хозяйствах применяют не

химические способы, а естественных врагов и конкурентов для насекомых

вредителей. Вся продукция маркируется специальным символом, который

отличает ее от других на рынке продуктов питания. В основном продукция с

таких хозяйств используется для детского питания, хотя продукты полученные

таким способом являются весьма дорогостоящими они находят своего

покупателя.

Биологические особенности растений и накопление нитратов.

Накопление нитратов в овощных растениях во многом определяется их

биологическими особенностями 6 разные виды обладают неодинаковой

способностью аккумулировать нитраты.

К овощам, характеризующимся способностью аккумулировать большое

количество нитратов, относятся зеленые – салат кочанный, шпинат, укроп,

кольраби, ревень, редис, редька и свекла столовая. Склонны к избыточному

поглощению таких соединений патиссоны и тыквы. В них содержание этих

веществ колеблется от 1200 до 5000 мг/кг сырой массы. Среднее положение

(100 – 1000 мг/кг) занимают баклажаны, дыни, капуста, морковь, огурцы,

петрушка, сельдерей, чеснок, фасоль. Сравнительно низкая концентрация

нитратов ( 60 - 90 мг/кг ) свойственна арбузам, зеленому горошку,

картофелю, луку, перцам, томатам. Как правило, концентрация нитратов в

овощах защищенного грунта больше в 2 раза, чем в овощах открытого грунта.

По возрастанию концентрации нитратов тепличные растения располагаются в

следующем порядке: томаты, огурцы, лук репчатый на зелень, капуста цветная,

редис, салат кочанный, салат листовой.

В растениях, выращенных в оптимальных условиях, нитраты содержатся в

низких концентрациях. При нарушении обмена в растениях их накапливается

значительное количество ( таблица 1 ).

Содержание нитратов связано также с морфологическими признаками и

физиологическими особенностями отдельных органов растений: типов листьев,

размеров листовых черешков и жилок, диаметром корнеплодов, длиной и

диаметром плода. В различных частях растений содержится разное количество

нитратов. Больше всего их в тех частях, в которых находится больше

ксилемных тканей и в которых хорошо развиты вакуоли, то есть в частях,

обеспечивающих транспортировку из почвы питательных веществ в другие части

растения. В генеративных органах растений нитратов мало. Наибольшее

количество нитратов содержится в корнях, жилках и черенках листьев,

стеблях, наименьшее – в мякоти листьев и плодах. В кожице и поверхностных

слоях плодов содержание нитратов значительно выше. Зная особенности

накопления и распределения нитратов в различных органах овощных растений

при технической или биологической спелости, можно определить степень

использования их в питании человека. В капусте белокочанной нитраты

распределяются неравномерно. Верхние кроющие листья кочана содержат

нитратов примерно в два раза больше ( 150 мг на 1 кг сырой массы), чем

внутренние (78 мг/кг). Поэтому перед употреблением срезают верхние листья и

из кочана удаляют кочерыгу. Её можно употреблять отдельно, но в очень

ограниченных количествах.

Удобрения неодинаково воздействуют на накопление нитратов в различных

органах растений. Пример: с увеличением доз азота количество нитратов у

капусты цветной в большей степени возрастает в стеблях, чем в головках.

Таблица 1.

Минимальное и максимальное накопление нитратов в овощах.

| |Количество нитратов в мг/кг |

|Продукты | |

| |максимальное |минимальное |

|Арбузы |38 |96 |

|Баклажаны |55 |303 |

|Зеленый горошек |4 |112 |

|Капуста белокочанная |30 |1520 |

|Кольраби |283 |1540 |

|Картофель |10 |362 |

|Лук репчатый |10 |200 |

|Морковь |115 |606 |

|Огурцы |20 |359 |

|Перцы сладкие |26 |220 |

|Ревень |300 |350 |

|Редис |70 |3520 |

|Редька |350 |13320 |

|Салат кочанный |63 |6690 |

|Свекла столовая |306 |8969 |

|Сельдерей |226 |2860 |

|Томаты |9 |136 |

|Тыквы |200 |3250 |

|Укроп |310 |3250 |

|Фасоль, стручки |44 |970 |

|Шпинат |62 |6900 |

|Щавель |663 |3000 |

В картофеле низкий уровень нитратов отмечен в мякоти клубня (51,5

мг), тогда как в кожице и сердцевине их содержится в 1,1 – 1,3 раза

больше. Чтобы снизить количество нитратов в загрязненных клубнях, их моют,

очищают, а затем на сутки 1% раствором поваренной соли или аскорбиновой

кислоты. В плодах перца сладкого красного количество нитратов невысокое,

лишь в плодоножке оно повышается. Поэтому перед употреблением у плодов

срезают верхнюю часть, примыкающую к плодоножке. Подобное распределение

нитратов характерно и для плодов баклажана.

Овощные растения семейства тыквенные ( огурец, кабачок, патиссон,

тыква, арбуз, дыня) характеризуются повышенной способностью к накоплению

нитратов в плодах. Однако распределяются они неравномерно. В огурцах

количество нитратов возрастает от верхушки плода к его основанию ( от 61 до

147 мг), в поверхностном слое значительно больше (255 мг), чем во

внутренней части плода (40 мг). Если сорвать огурцы с грядки, то в жидкости

вытекающей из плодоножки может находиться до 90% нитратов от общего их

количества в соке. Чтобы уменьшить количество нитратов в огурцах, их лучше

всего перед употреблением тщательно помыть, очистить от кожицы и отрезать

плодоножку.

Содержание нитратов в плодах кабачка уменьшается от плодоножки (170,1

мг) к верхушке (92,0 мг), у патиссона – от поверхностного слоя (115,3 мг) к

сердцевине (28 мг). Семенная часть плодов кабачка и патиссона

характеризуется более низким содержанием нитратов по сравнению с мякотью

или поверхностным слоем. У кабачков перед употреблением следует срезать

кожицу, а у патиссонов – верхнюю часть, примыкающую к плодоножке. У арбузов

и дынь весь вред – в корке и в примыкающих к ней недостаточно зрелых

частях. У лука порея самая «богатая» нитратами часть – утолщенный нижний

отрезок стебля ( ложная луковица).

В свекле, редьке, репе, редисе транспортными артериями для питательных

веществ из почвы являются сами корнеплоды, и поэтому нитратов в них в 5 –

10 раз больше, чем в моркови. В нижней части корнеплодов, где расположены

мелкие всасывающие корешки содержание нитратов всегда выше ( 520 – 833 мг

), чем в верхней и средней части. В середине корнеплодов моркови уровень

нитратов выше (107 мг), чем в коре (47 мг), и снижается в направлении от

кончика корня к верхушке. Высоким он остается и в верхней части корнеплода

редьки ( 204 мг) и редиса (325 мг). Свекла столовая отличается повышенной

способностью накопления нитратов. У нее основное количество их содержится в

верхней части ( 431 мг ) и кончике ( 520 мг ) корнеплода. Причем в

сердцевине в 2 раза больше по сравнению с поверхностным слоем и остальной

частью массы. В пучковой продукции свеклы черешки содержат больше нитратов,

чем листья. Чтобы снизить потребление нитратов следует использовать овощи с

меньшим содержанием вредных веществ или же удалять ту часть растения (

корнеплода, плода ), которая содержит их в большом количестве. У редиса

отрезают хвостик, у свеклы столовой – верхнюю и нижнюю часть корнеплода.

Кроме того, перед тем как положить в борщ, свеклу бланшируют в малом

количестве воды 5 –10 минут. Воду после бланширования не используют. Таким

образом, опасность сократиться на треть. У моркови, с большим загрязнением

нитратами, выбрасывают сердцевину и счищают кожицу. Однако такой способ

неэкономен6 большая часть овощей с наиболее ценными питательными веществами

(витамины, минеральные соли) уходит в отходы.

В зелёных овощах большая часть нитратов (163-833 мг) находится в

стеблях и черешках листьев, меньше их в жилках листа, а минимальное

количество – в листовых пластинках. В стебли и черешки листа поступает из

почвы основное количество солей азота (табл. 2). В корне шпината,

кориандра, укропа содержится от 74 до 384 мг/кг, а в листьях – 14-231 мг. В

листовых пластинках шпината обнаружено в три раза меньше нитратов, чем в

стебле, а кориандра и укропа – примерно в 5-12 раз. Высший уровень нитратов

отмечен в корнях укропа.

Таблица 2.

Содержание нитратов в органах зелёных растений ( мг/кг )

|Орган |Шпинат |Кориандр |Укроп |

|Корень | 74 | 90 | 384 |

| Стебель |833 |163 |487 |

|Черешок листа |814 |165 |441 |

|Лист |213 |14 |95 |

Во внешних листьях салата кочанного и кресс – салата нитратов в 4,2

раза больше, чем во внутренних. Много их находится и в жилках внешних

листьев.

Уменьшить потребление нитратов ( в среднем на 15 – 20 % ) возможно,

если в пищу листья с небольшим нежным стеблем петрушки, сельдерея, укропа,

щавеля. В связи с этим при уборке зелени следует применять высокий срез над

зеленой массой, оставляя на грядке черешки листьев и стебли. При

производстве детского питания учитывают различное содержание нитратов в

отдельных частях растений ( пример : черешки и листья шпината, внешние и

внутренние слои моркови ). Для этих целей используют только экологически

безопасные виды и части растений.

Установлена зависимость содержания нитратов от размера продуктового

органа овощей. Исследования профессора А.С. Болотских показывают, что

содержание в плодах огурца нитратного азота зависит не только от сортовых

особенностей, но и от размера. Наименьшее количество нитратов – ( 56 – 140

мг/кг ) имеют плоды длиной 7,1 – 12 см и больше. Мелкие плоды ( пикули и

корнишоны ) содержали примерно в 2 раза больше нитратов ( от 61 до 249 мг

).

Содержание в плодах огурца нитратов в зависимости от сортового состав

и длины плода ( мг/кг сырой массы ).

Таблица 3.

Зависимость содержания нитратов от длины плода огурца.

| |Длина плода, см |

|Сорт | |

| |3 - 5 |5,1-7 |7,1 - 9 |9,1 - 12 |12,1 – 14 |

|«Харьковский» |249 |111 |111 |56 |39 |

|«Кустовой» |187 |61 |45 |67 |44 |

|«Витязь» |125 |99 |140 |111 |71 |

|«Непсинский – 12» |249 |176 |140 |79 |70 |

Таким образом, накопление нитратов в целом растения и в отдельных

частях его происходит крайне неравномерно. Одна из причин этого –

неодинаковая активность нитратредуктазы, то есть фермента, участвующего а

ассимиляции нитратов. Характер распределения нитратов определяется

биологической особенностью растений и строением органа.

Корнеплоды моркови диаметром 1,3 – 1,6 см содержат в 1,4 раза больше

нитратов, чем корнеплоды диаметром 2,5 – 3,0 см.

Сорта, имеющие выраженные морфологические различия, накапливают разное

Страницы: 1, 2