Скачиваний:   2
Пользователь:   elenka
Добавлен:   24.10.2014
Размер:   147.5 КБ
СКАЧАТЬ

ГЛАВА 13.

Нитраты, нитриты и нитрозосоединения в патологии человека

13.1. Общие представления

 

Интенсификация сельскохозяйственного производства привела к возникновению новой медико--экологической проблемы, связанной с резко возросшей нагрузкой нитратов на организм человека.

Нитраты (соли азотной кислоты) с давних пор используются в качестве азотных удобрений. Среди них наиболее распространены: калийная селитра KNO, чилийская селитра NaNO, кальциевая селитра Ca(NO)2, аммиачная селитра NH4 NO .

Нитраты - элемент минерального питания растений, поставляющий им азот, необходимый для синтеза белка. Присутствуя в растениях, нитраты в небольших количествах всегда поступают в организм человека и животных, в результате чего у них сформировались адаптационные метаболические механизмы. Этим нитраты отличаются от пестицидов и других химических загрязнителей, чуждых характеру метаболических процессов млекопитающих.

Однако нерациональное применение минеральных удобрений, несоблюдение ряда агротехнических мероприятий приводит к избыточному накоплению нитратов в растениях. Это в сочетании с нитратами из воды и других продуктов питания создает значительную нагрузку на организм человека, что отражается на состоянии его здоровья.

13.2. Источники поступления нитратов в организм человека

13.2.1. Пищевые продукты.

Овощи и фрукты. Растения потребляют нитраты из почвы через корневую систему. Затем их превращение идет 2 путями: восстановлением нитратов в нитриты (катализируется нитратредуктазой) и восстановлением нитритов в аммиак (катализируется нитритредуктазой). Аммиак используется для синтеза аминокислот и белков. Одни культуры восстанавливают нитраты в корневой системе полностью, другие - в меньшей степени. Нитраты накапливаются в основном в корнях, стеблях, черешках, жилках растений. Листья и корнеплоды богаче нитратами, чем плоды.

Содержание нитратов в растениях зависит, главным образом, от характера обменных процессов в них, что определяется принадлежностью растений к конкретному семейству, виду, сорту. В зависимости от вида и сорта уровень содержания нитратов колеблется в 2-3 раза, а в зависимости от семейства - даже в десятки раз. Так, при одном и том же уровне нитратов в почве (80 мг/кг на глубине 15-30 см) их содержалось (в мг/кг): в бахчевых - 100-140, в помидорах - 115, в огурцах - 120, в картофеле - 220, в капусте - 280, в столовой свекле - 420.

Наиболее интенсивно накапливают нитраты черная редька, столовая свекла, листовой салат, щавель, редиска, ревень, сельдерей, шпинат, листья петрушки, укроп. Считается, что злаки, фрукты, ягоды не накапливают опасные концентрации нитратов.

На содержание нитратов в растениях влияет целый ряд факторов: температура, влажность, солнечный свет, содержание доступного азота в почве, наличие микроэлементов.

Вода необходима для переноса нитратов от корней к тем частям растения, где происходит их усвоение. Поэтому при засухе нитраты накапливаются в корнях и прожилках растений.

Микроэлементы (особенно молибден и марганец) необходимы для работы ферментов, участвующих в превращении нитратов до аммиака. Поэтому полноценное минеральное питание растений повышает качество продукции и увеличивает урожайность культур.

Свет - источник энергии для превращения нитратов в аммиак. При недостатке света скорость восстановления нитратов снижается. Поэтому в тепличных овощах содержание нитратов больше, чем в растениях, выращенных в открытом грунте.

Содержание нитратов в растениях повышается при нерациональном применении минеральных удобрений. Особенно интенсивно накапливаются нитраты при одностороннем применении азотных удобрений. Органические удобрения способствуют накоплению нитратов, а фосфорные и калийные у некоторых видов растений могут тормозить этот процесс.

Мясные и рыбные продукты. В натуральном мясе уровень нитратов невелик (5-20 мг/кг), а в охлажденной рыбе еще меньше - 2-15 мг/кг. Возрастание в 6-10 раз концентрации нитратов в корме коров и свиней приводит к увеличению содержания их в мышцах всего в 1,5-2 раза.

Нитраты и нитриты добавляют в мясные и некоторые рыбные продукты с целью:

- улучшения вкуса и запаха, стабилизации цвета;

- предотвращения развития патогенной микрофлоры, прежде всего Clostridium botulinum, Bacillus cereus.

Из добавленного к мясу нитрита в готовых колбасных изделиях содержится 70-85%. В сырокопченых колбасах больше нитритов (150 мг/кг), чем в вареных (до 50-60 мг/кг).

Сыр. Нитраты (селитру) применяют при производстве некоторых сыров для предотвращения развития посторонней микрофлоры. Так, в костромском сыре нитратов обнаруживалось 95-209 мг/кг, а нитритов - 0,1-0,2 мг/кг. По мере созревания сыра концентрация нитратов уменьшалась до 30-140 мг/кг, а нитритов - до 0,1 мг/кг.

13.2.2. Вода

В гл. 9 настоящего пособия уже указывалось на то, что вода является одним из источников поступления нитратов в организм человека. Содержание нитратов в поверхностных и подземных водах варьирует в широких пределах в зависимости от геохимических условий, применения азотных удобрений, промышленных выбросов азотистых соединений, методов удаления отходов и продуктов жизнедеятельности человека (от 0 до 200 мг/л и более). В воде системы городского водоснабжения содержание нитратов обычно невысокое (до 10 мг/л). Большие концентрации нитратов обнаруживаются в грунтовых водах и, в частности, в колодезной воде.

Чем больше нитратов вносится в почву, тем больше их будет в питьевой воде. Так, при внесении в серую лесную почву нитратов в количестве 60 кг/га они будут мигрировать на глубину 60 см и усваиваться растениями на 59%, при уровне 120 кг/га мигрируют на 2 м и усваиваются на 45%, при уровне 180 кг/га мигрируют на 3 м (на такой глубине располагаются основные водоносные горизонты) и усваиваются растениями лишь на 34%.

Следовательно, если на участке с серой лесной почвой внести на каждую сотку 1,8 кг азотных удобрений (180 кг/га), то нитраты обязательно появятся в колодезной воде не только на этом, но и на соседних участках.

В районах интенсивного земледелия, а также вокруг животноводческих комплексов отмечается высокое содержание нитратов в воде, нередко превышающее ПДК (45 мг/л).

Нитраты начинают ощущаться в воде уже при уровне около 8 мг/л, они придают ей вяжущий, кисловато--соленый вкус. При содержании нитратов 1500-2000 мг/л вода имеет горький вкус и непригодна к употреблению.

Нитраты, поступающие в организм человека с водой, имеют особое значение, т.к. они в 1,25 раза токсичнее, чем нитраты, поступающие с продуктами питания.

13.2.3. Воздух.

Содержание нитратов в воздухе варьирует от 1 до 40 мкг/м3. Аэрозоли нитратов - конечная стадия реакции окисления газообразных окислов азота в атмосфере, причем в городских районах, подверженных фотохимическому загрязнению, могут образовываться значительные количества взвешенных нитратов. При высоких концентрациях в воздухе они оказывают раздражающее действие на верхние дыхательные пути.

13.3. Изменение содержание нитратов в продуктах

При хранении овощей содержание нитратов в них снижается за счет восстановления в нитриты. В свежих овощах не обнаруживаются опасные концентрации нитритов, даже если в них содержится много нитратов. Наиболее интенсивно процесс восстановления нитратов в нитриты происходит при хранении овощей (особенно поврежденных, битых) при комнатной температуре, в грязных и сырых помещениях. Комнатная температура, грязь, влага способствуют размножению микроорганизмов, которые превращают нитраты в нитриты, а из поврежденных клеток они получают необходимые питательные вещества.

Исследования показывают, что интенсивное восстановление нитратов происходит при обсемененности продукта не менее 106-107 микробных клеток на 1 г. Восстанавливающими свойствами обладает ряд микроорганизмов: многие представители лактобацилл, E. coli, Bac. subtilis, Ps. fluorescens, некоторые виды стрептококков.

Процесс восстановления нитратов в нитриты значительно замедляется при хранении овощей в холодильнике, особенно в замороженном виде.

Восстановление нитратов в нитриты усиливается при приготовлении продукта в алюминиевой посуде.

Измельчение овощей создает идеальные условия для микроорганизмов, восстанавливающих нитраты в нитриты. Поэтому овощные салаты рекомендуется готовить непосредственно перед употреблением.

Наибольшие количества нитритов накапливаются в соках, приготовленных из тепличных овощей, особенно при комнатной температуре. Так, в свекольном соке за сутки хранения при температуре 37 градусов образовалось 286 мг/л нитритов, при комнатной температуре - до 118 мг/л, в холодильнике - до 26 мг/л. В нестерилизованном овощном соке уже через несколько часов хранения при температуре 20 градусов накапливаются опасные для здоровья детей концентрации нитритов.

Различные методы кулинарной обработки продуктов позволяют снизить содержание нитратов в них. К таким методам относятся:

· очистка и удаление наиболее «нитратных» частей растения (в огурцах - кожица и черешковая часть, в капусте - верхние листья, прожилки, кочерыжка);

· мытье и вымачивание продукта;

· отваривание (до 80% нитратов и нитритов переходит в отвар, особенно при большом количестве воды). При варке снижается восстановление нитратов в нитриты, т.к. инактивируется фермент нитратредуктаза.

· жарение, тушение овощей (содержание нитратов снижается примерно на 15%).

Полагают, что при жесткой тепловой обработке нитраты не только вымываются, но и частично разрушаются до оксидов азота и кислорода.

Таким образом, в готовых овощных блюдах содержание нитратов в среднем на 20-25% меньше, чем в исходном продукте.

13.4. Действие нитратов на организм человека

Нитраты, поступающие в организм человека, легко всасываются в верхних отделах ЖКТ (главным образом, в желудке). Часть нитратов всасывается в кровь без изменений. 42-90% общего количества нитратов выделяется с мочой через 8 часов, причем концентрация нитратов в моче зависит от количества их употребления. Основная часть нитратов метаболизируется обитающей в желудочно--кишечном тракте микрофлорой. В зависимости от вида микроорганизмов, рН среды и имеющихся питательных веществ (микроэлементы, углеводы) могут образовываться следующие соединения: нитриты, окислы азота, гидроксиламин, аммиак. Наиболее интенсивно превращение нитратов в нитриты идет в слюне, а также в инфицированном мочевом пузыре.

Наибольшую опасность для человека представляют нитриты. Легко всасываясь в ЖКТ, они попадают в кровь и, проникая через мембрану эритроцитов, вступают в реакцию с гемоглобином. В ходе окислительно--восстановительной реакции железо, входящее в состав гемоглобина, переходит из 2--валентной формы в 3--валентную, в результате чего гемоглобин окисляется в метгемоглобин, а нитрит--ион восстанавливается в NO. 1 мг нитрита натрия может перевести в метгемоглобин 2000 мг гемоглобина. Взаимодействуя с восстановленным гемоглобином, оксид азота (NO) образует стабильные НbNO комплексы. В итоге нарушается транспортная функция гемоглобина, и кислород, несмотря на усиленную оксигенацию крови, поступает в ткани в недостаточном количестве. Развивается гемическая и тканевая гипоксия.

Во взрослом здоровом организме метгемоглобин под действием восстанавливающих ферментных систем (НАД--Н--метгемоглобинредуктаза) легко преобразуется в оксигемоглобин.

В эритроцитах здорового человека в среднем содержится 2% метгемоглобина. Содержание метгемоглобина больше у грудных детей, чем у детей старшего возраста и взрослых, и у недоношенных детей по сравнению с доношенными. При увеличении содержания метгемоглобина до 10% развивается бессимптомный цианоз. При уровне содержания метгемоглобина от 20 до 50% развиваются симптомы гипоксии: выраженный цианоз, головная боль, слабость, одышка, тахикардия, потеря сознания. Если содержание метгемоглобина превысит 50%, человек погибает.

В организме человека имеются системы, предотвращающие образование метгемоглобина. Первая связана с восстановлением или связыванием ксенобиотиков--окислителей до момента их действия на гемоглобин. Так, в присутствии энзима глутатионпероксидазы восстановленный глутатион взаимодействует с молекулами--окислителями, попавшими в эритроциты, предотвращая их метгемоглобинобразующее действие. Недостаток субстратов, поддерживающих содержание оксидантов в эритроцитах на низком уровне, может привести к накоплению этих веществ, умеренной метгемоглобинемии, гемолизу и появлению в крови телец Гейнца. Тельца Гейнца представляют собой продукты денатурации гемоглобина.

Второй механизм обеспечивает восстановление образовавшегося в крови метгемоглобина до гемоглобина при участии двух ферментативных систем (рис. 13.1).

В обеих системах донорами электронов  являются продукты анаэробного этапа метаболизма глюкозы и пентозофосфатного превращения. Поскольку в эритроцитах отсутствуют энзимы цикла трикарбоновых кислот и биологического окисления, единственными источниками энергии в клетках являются  гликолиз и пентозофосфатный путь. Основным донором электронов для процесса восстановления метгемоглобина является восстановленный НАДНФ. Система достигает полного развития к 4 месяцу жизни новорожденного.

В процессе пентозофосфатного пути окисления глюкозы под влиянием гексозо--6--фосфатдегидрогеназы образуется восстановленный НАДФ, который не только участвует в превращении метгемоглобина в гемоглобин в присутствии НАДФН--метгемоглобинредуктазы, но и переводит окисленный глутатион в восстановленную форму. В этой связи  недостаток восстановленного НАДФ также может сопровождаться образованием телец Гейнца.

В опытах на животных установлена возможность тератогенного и эмбриотоксического действия нитратов. Это также связано с гипоксией вследствие метгемоглобинообразования, т.к. от недостатка кислорода, прежде всего, страдают интенсивно размножающиеся клетки.

Если до 60--х гг. основная опасность нитратов связывалась с образованием метгемоглобина, то в настоящий момент на первый план выходит другой аспект их действия. В настоящее время нитраты рассматриваются в качестве одного из основных предшественников канцерогенных N--нитрозосоединений. В ряде стран установлена прямая корреляция между количеством применяемых азотных удобрений и смертностью от рака желудка.

Хроническое воздействие нитратов угнетает некоторые стороны иммунного статуса.

 

13.5. Роль нитратов в патологии детского возраста

Дети раннего возраста, особенно первых 3--х месяцев жизни, наиболее подвержены воздействию нитратов. Это связано с рядом факторов:

· у детей раннего возраста высокое содержание в крови фетального гемоглобина (HB--F) (у новорожденных до 60-80% общего гемоглобина с последующим падением в течение первых трех недель до 20-30%), который легче окисляется в метгемоглобин, а также примитивного гемоглобмна Hb--P;

· у детей не полностью развита система НАДН--метгемоглобинредуктаза, которая разрушает метгемоглобин;

· у грудных детей желудочный сок имеет меньшую кислотность (рН 3,8-5,8), это способствует росту в верхних отделах желудочно--кишечного тракта микрофлоры, восстанавливающей нитраты в нитриты;

· грудные дети потребляют жидкости в пересчете на массу тела в 10 раз больше, чем взрослые (а большинство случаев нитратно--нитритной метгемоглобинемии у них связано именно с употреблением воды с высоким содержанием нитратов для приготовления молочных смесей).

Все это свидетельствует об опасности большого и бесконтрольного применения в рационе детей растительных продуктов с высоким содержанием нитратов: дети этого возраста, как правило, воспитываются в домашних условиях, в рацион питания активно вводятся овощи, фрукты и соки.

Хроническое отравление детей нитратами вызывает следующие изменения в состоянии здоровья:

· тенденция к увеличению роста и массы тела при уменьшении окружности грудной клетки, мышечной силы кистей рук, жизненной емкости легких;

· повышенная возбудимость ЦНС (более быстрая реакция на световой и звуковой раздражители);

· нарушение сердечной деятельности (увеличение длительности сердечного цикла) вследствие тканевой гипоксии;

· усиление функции печени (усиление активности сорбитдегидрогеназы и холинэстеразы, снижение активности альдолазы);

· изменение ряда иммунологических показателей: напряжение Т--клеточного иммунитета, дисбаланс В--системы иммунитета, снижение активности факторов неспецифической защиты.

13.6. Острое отравление нитратами и нитритами

Хотя число отравлений нитратами в настоящее время невелико, необходимо учитывать, что интоксикация ими характеризуется довольно тяжелым течением и может заканчиваться летальным исходом.

Острая нитратно--нитритная метгемоглобинемия может развиться при употреблении питьевой воды, овощей, мясных и рыбных продуктов, содержащих высокие концентрации нитратов и нитритов. Отравление возможно при ошибочном употреблении селитры вместо поваренной соли или питьевой соды. У детей раннего возраста острая метгемоглобинемия может развиться чаще всего при употреблении молочных смесей, приготовленных на воде с высоким содержанием нитратов, а также при употреблении соков из различных овощей (например, морковного, свекольного) или некоторых продуктов детского питания (описаны случаи острого отравления пюре из шпината), в которых накопились высокие концентрации нитритов, образованных из нитратов.

При поступлении нитратов в организм небольшими дозами их токсичность заметно снижается. Отравление наступает быстрее и протекает тяжелее при поступлении нитратов в организм с водой.

Скорость всасывания нитратов при поступлении их в организм с пищей в большой степени зависит от состава рациона. При растительной пище максимальная концентрация нитратов в крови достигается через 2-3 часа. Жиры снижают скорость их всасывания.

Клинические признаки развиваются через 1-1,5 часа при поступлении нитратов с водой и через 4-6 часов при поступлении с пищей. Появляется цианоз губ, слизистых оболочек, ногтей, лица. Синюшность слизистых оболочек отличается от цианоза при легочной и циркуляторной гипоксемии. Она вызывается сочетанием коричневого цвета метгемоглобина и красно--синеватого с фиолетовым оттенком редуцированного гемоглобина, циркулирующих в крови и придающих ей шоколадно--бурый оттенок.

Вследствие раздражающего действия нитратов на слизистую ЖКТ возможны тошнота, рвота, слюновыделение, боли в эпигастральной области, рвота, понос. При поступлении нитратов с водой такие проявления наблюдаются реже, при поступлении с пищей они резко выражены.

Характерны симптомы со стороны нервной системы: общая слабость, сильная головная боль в затылочной области, сонливость (у детей беспокойство), головокружение, нарушение координации движений, в тяжелых случаях - судорожные подергивания и повышенная ригидность мышц, потеря сознания, коматозное состояние.

Недостаток кислорода в тканях усугубляется сосудорасширяющим эффектом нитратов с последующим снижением артериального давления. Пульс неровный, слабого наполнения, конечности холодные. Больные жалуются на боль в груди, может наблюдаться одышка. У маленьких детей явления легочно--сердечной недостаточности интенсивно нарастают, клиническая картина часто напоминает картину токсической пневмонии.

Проявления подострой интоксикации нитратами также обусловлены тканевой гипоксией. Признаки интоксикации (быстрая утомляемость, цианоз, одышка, сердцебиение и т.д.) больше проявляются при физических нагрузках, при пребывании в условиях сниженного парциального давления кислорода. Объективно отмечается повышенное по сравнению с нормой содержание метгемоглобина крови, повышение активности НАДН--метгемоглобинредуктазы в эритроцитах. Важное диагностическое значение имеет появление в эритроцитах телец Гейнца.

13.7. Диагностика острых отравлений нитратами и нитритами

При постановке диагноза, помимо клинической картины, следует учесть также следующие данные:

·  наличие неоднократных случаев отравления;

· наличие в анамнезе факта употребления воды или пищи, в которой содержание нитратов могло быть значительным, ошибочного употребления соли азотной или азотистой кислоты;

· содержание нитратов в рвотных массах или первой порции промывных вод желудка в количестве более 10 мг%. Во избежание диагностических ошибок следует доставить в лабораторию также пробу воды, использованную для промывания желудка. В ней также исследуется содержание нитратов и нитритов;

· Содержание метгемоглобина в крови выше 5% от общего гемоглобина.

Максимальный уровень метгемоглобина отмечается через час после поступления нитратов с водой и через 3-5 часов после поступления их в организм с пищей, причем снижается он довольно быстро. В тяжелых случаях метгемоглобин обнаруживается в течение нескольких суток, но в случае средней тяжести - только на протяжении 1-2 дней, а иногда приходит в норму уже к концу первых суток.

Лабораторное исследование подозреваемых пищевых продуктов, воды, рвотных масс и промывных вод желудка обеспечивается санитарно--гигиеническими лабораториями. Лабораторное исследование биологических субстратов (крови, мочи) на содержание нитратов, исследование крови на содержание метгемоглобина проводится биохимическими лабораториями лечебных учреждений.

13.8. Оказание медицинской помощи при отравлении нитратами и нитритами

Необходимо различать немедленные и отсроченные действия при отравлении этим ксенобиотикам:

· первая помощь:

 промывание желудка водой с добавлением питьевой соды;

 назначение адсорбента (активированный уголь);

 солевое слабительное.

 полный покой (способствует более экономному использованию дефицитной при нитритных интоксикациях энергии).

· Для снижения содержания метгемоглобина:

 введение метиленового синего - 1% раствор внутривенно, 10 мг/кг;

вводится порциями с интервалом 15-20 минут или хромосмон (1% раствор метиленового синего в 25% растворе глюкозы);

 введение тиосульфата натрия - 30% раствор, внутривенно медленно вводят 5-10 мл;

 аскорбиновая кислота - 5% раствор, до 50-60 мл;

· оксигенотерапия. Начальная концентрация кислорода во вдыхаемой смеси не должна превышать 25%. Если нет ухудшения состояния, то её можно увеличить до 30-35%. Ингаляции проводят циклами по 10-15 минут. Более эффективна в данном случае гипербарическая оксигенация;

· форсированный диурез. Наиболее допустимый метод - водная нагрузка (прием внутрь большого количества жидкости). Полиурия наступает через 20-30 минут и достигает максимума в начале второго часа. Возможно внутривенное введение 2-3 л изотонического раствора NaCl или 5% глюкозы;

· сердечные средства (даже при отсутствии явных изменений со стороны сердечной деятельности, т.к. расстройства кровообращения могут быть связаны не только с сосудорасширяющим действием нитратов, но и с гемической и тканевой гипоксией).

13.9. Регламентирование содержания нитратов и нитритов в пищевых продуктах

По рекомендации ВОЗ установлена допустимая суточная доза (ДСД) поступления нитратов для взрослого человека 5 мг/кг. Для нитритов ДСД составляет 0,15 мг/кг.

Для дошкольников рекомендуется ДСД 0,2 мг/кг.

Исходя из этого, допустимое суточное потребление нитратов (в мг/сут) будет составлять:

при весе до 10 кг (ребенок до 6 месяцев)          - не допускается;

10 кг (ребенок 1 года)            - 2;

20 кг (ребенок 5 лет)              - 4;

30 кг                                                 - 120;

50 кг                                                 - 200;

60 кг                                                 - 240;

80 кг                                                 - 320

На основании таких нормативов регламентируется содержание нитратов в воде, растительных и мясных продуктах:

· предельное содержание нитратов в воде принято 45 мг/л;

· с 7.04.1989 г. в Республике Беларусь введены «Допустимые уровни содержания нитратов в отдельных пищевых продуктах растительного происхождения» (табл. 13.1):

Таблица 13.1.

Установленные допустимые уровни содержания нитратов в продуктах питания

Наименование продукта

Содержание нитратов в мг/кг

 

1

2

Картофель

150

Капуста белокочанная

400

Морковь

200

Томаты

100

Огурцы

150

Лук (перо)

400

Редис

1500

Баклажаны

300

Свекла столовая

1400

Лук репчатый

80

Листовые овощи (салат, щавель, петрушка, укроп, сельдерей и др.).

1500

Дыни

90

Арбузы

60

Перец сладкий

200

Кабачки

400

Виноград

60

Яблоки

60

Груши

60

Продукты детского питания (овощи консервированные)

50

 

На рис. 13.2 для сравнения показаны рекомендуемые уровни содержания нитратов в продуктах питания стран Евросоюза.

Для ранних овощей, выращенных в условиях защищенного грунта (в теплицах), указанные нормативы увеличиваются в 2 раза.

В случае превышения допустимых концентраций, но не более, чем в 2 раза, продукты могут быть использованы в условиях максимального рассредоточения. Рекомендуется их использование в общественном питании для приготовления закусок и блюд с многокомпонентной рецептурой, где эти овощи будут составлять не более 50% сырьевого набора. Эти же продукты могут быть использованы для приготовления пищи после предварительного отваривания. Отвар при этом использовать в питании не разрешается. Продукты с содержанием нитратов, превышающим допустимые концентрации не более чем в 2 раза, могут быть использованы также после промышленной переработки (соление, квашение, маринование). При более высоких концентрациях овощи могут идти на корм животным с разрешения органов ветеринарного надзора.

В отношении особо чувствительных к нитратам грудных детей имеются следующие рекомендации ВОЗ:

· для разведения сухих молочных смесей для детского питания использовать воду с низким содержанием нитратов. Если таковая отсутствует, то рекомендуется грудное вскармливание или использование коровьего молока;

· для детского питания использовать овощи с низким содержанием нитратов. Если используются овощи с высоким содержанием нитратов, то необходима их кулинарная обработка. Нитраты и нитриты не должны добавляться к детскому питанию;

· использование нитратов и нитритов как средств консервации пищевых продуктов должно быть сведено до минимума, необходимого для защиты от ботулизма.

13.10. N--нитрозосоединения

Количество соединений этой группы очень велико. Общей для них является нитрозогруппа N--N=O, к которой могут присоединяться различные радикалы. В зависимости от характера этих радикалов выделяют 2 класса соединений с различными свойствами:

1) нитрозамины;

2) нитрозамиды (рис. 13.3).

В окружающей среде нитрозосоединения содержатся в низких концентрациях (мкг/кг) в атмосферном воздухе, воде, пищевых продуктах. Антропогенные источники поступления нитрозосоединений в среду - производства красителей, смазочных масел, пестицидов.

Нитрозосоединения образуются в результате взаимодействия нитритов с вторичными и третичными аминами и амидами, которые являются промежуточными продуктами метаболизма белков. Следовательно, они могут содержаться почти во всех пищевых продуктах, особенно богатых белками. Ряд аминов (пирролидин, пиперидин) содержится в табачном дыме. Кроме того, алифатические и гетероциклические амины обнаруживаются в крови и моче человека.

Синтез нитрозосоединений из предшественников (реакция нитрозирования) может происходить при определенных способах обработки в самом продукте. Эта реакция может протекать также в организме человека. Наиболее интенсивно образование нитрозаминов идет в желудке при рН 1,0-2,0. Возможно образование нитрозаминов в слюне и инфицированном мочевом пузыре (т.е. там, где нитраты восстанавливаются в нитриты). Нитрозамины могут синтезироваться под действием E. Coli, Proteus vulgaris и некоторых видов стрептококков. Так как бактерии и макрофаги способны восстанавливать нитрат и образовывать нитрозамины из нитритов и амининов, пациенты с хроническими инфекциями мочевыводящих путей должны предупреждаться в плане опасности индуцирования у них опухолей мочевыводящих путей.

На синтез нитрозаминов из нитритов и вторичных аминов влияет ряд факторов. Этот процесс ускоряется в присутствии хлоридов, бромидов, йодидов, тиоцианатов (образуются из диоксида серы). Замедляют синтез танины, цистеин, токоферол, ретинол, аскорбиновая кислота (самый активный и доступный ингибитор).

Почва обычно богата предшественниками нитрозосоединений: нитратами, нитритами, аминами. В последние годы доказана возможность синтеза нитрозосоединений в почве. Кроме того, нитрозосоединения могут вноситься в почву с агрохимикатами. Считается, что почва самоочищается от нитрозосоединений за 8-10 дней, т.к. они улетучиваются в атмосферу, частично деградируют под действием микроорганизмов, солнечного света и других факторов.

В растениях нитрозосоединения почти не накапливаются, однако они могут синтезироваться из предшественников в процессе хранения и переработки.

Отечественные и зарубежные данные свидетельствуют о почти полном отсутствии нитрозосоединений в молоке и молочно--кислых продуктах.

Из напитков наибольшее количество нитрозаминов обнаружено в пиве (до 14 мкг/л). В натуральных винах и крепких алкогольных напитках они обнаруживаются реже и в малых концентрациях (1-3 мкг/л).

Из продуктов животного происхождения наиболее часто и в наибольших концентрациях нитрозосоединения определяются в мясных изделиях, тогда как в свежем мясе они не обнаруживаются или обнаруживаются в незначительных количествах (1-2 мкг/кг). Это объясняется тем, что при поступлении в организм животного нитрозосоединений с кормом они экскретируются, метаболизируются и деградируют.

Содержание нитрозосоединений в мясопродуктах зависит от технологической или кулинарной обработки. Концентрация нитрозосоединений увеличивается в следующей последовательности: свежее мясо, вареные, полукопченые, копченые продукты, сосиски. На концентрацию нитрозосоединений существенно влияет длительность термической обработки: увеличение в 2 раза продолжительности тепловой обработки фарша при изготовлении сосисок приводит к значительному увеличению концентрации нитрозаминов в них. К увеличению концентрации нитрозосоединений приводят обжаривание, посол, копчение мясных продуктов. Чем больше температура и время жарения, тем больше нитрозаминов содержится в продукте. Нитрозамины практически не образуются при приготовлении продукта в микроволновой печи. При тепловой обработке и посоле часть белка, содержащегося в мясе, распадается до аминов и амидов, что усиливает процесс нитрозирования. Обработка продуктов коптильным дымом, содержащим нитрогазы, также способствует процессу нитрозирования, а содержащийся в дыме формальдегид катализирует эту реакцию. К образованию нитрозаминов приводит реакция между нитритами, содержащимися в продукте, и специями (черный и красный перец), содержащимися в смесях для обработки.

В рыбных продуктах нитрозамины выявляются реже и в меньших концентрациях, несмотря на то, что при хранении рыбы в ней накапливаются значительные количества аминов вследствие распада белка. Однако в рыбные изделия реже добавляют нитраты--нитриты, т.е. вторую группу предшественников нитрозосоединений. Значительные количества нитрозосоединений содержатся в копченой рыбе (горячего и холодного копчения) - до 25 мкг/кг.

13.11. Действие на организм человека  N--нитрозосоединений

Нитрозамины в больших концентрациях оказывают выраженный гепатотоксический эффект. После введения экспериментальным животным в дозе 20-40 мг/кг отмечалось резко выраженное поражение печени. Наиболее значимые биологические эффекты нитрозосоединений - канцерогенный и тератогенный. Эти эффекты выявлены в экспериментальных исследованиях на животных. На настоящий момент испытано 83 нитрозамина и 23 нитрозамида: 80% нитрозаминов и почти все нитрозамиды канцерогенны. Канцерогенный эффект обнаружен также при трансплацентарном переносе во второй половине беременности.

Механизм действия N--нитрозамидов сводится к тому, что они в водной среде самопроизвольно распадаются до электрофильных продуктов – алкилдиазогидроксида и иона диазония (рис. 13.4).

Последние способны реагировать с никлеофильными группами ДНК, РНК и белков, их алкилировать и таким образом оказывать мутагенное и канцерогенное действие.

Механизм действия нитрозамидов связывают с метилированием остатков гуанина в 6--ом и 7--ом положении. Это нарушает свойства генетического кода и инициирует процесс канцерогенеза.

Вероятно, нитрозосоединения канцерогенны и для человека, но пока нет клинических и эпидемиологических данных. Есть предположение о возможной роли нитрозосоединений в развитии рака носоглотки, пищевода и желудка у человека.

Некоторые нитрозосодержащие медикаменты, например, блокаторы Н2--гистаминовых рецепторов, применяемые в гастроэнтерологии (циметидин и тагамет) проявляют мутагенное и канцерогенное действие. Ранее применявшийся аминофеназон обладал сильными канцерогенными свойствами и поэтому сегодня больше не применяется.

Для снижения риска развития онкологических заболеваний, вызванных нитрозосоединениями алиментарного происхождения, рекомендуются следующие мероприятия:

· сведение к минимуму содержания в продуктах предшественников нитрозосоединений;

· максимальное использование мяса в свежевареном виде;

· четкое выполнение рецептур, режимов обработки и других технологических требований при производстве колбасных и копчено--соленых изделий.

Содержание нитрозаминов в продуктах не должно превышать 10 мкг/кг.

Значительная нагрузка нитрозаминами имеет место у курильщиков, так как в табаке возникают большие количества специфических нитрозосоединений никотина и других алкалоидов (рис. 13.5).

При выкуривании 40 сигарет организмом поглощается примерно 40-160 мкг нитрозаминов. Употребление нюхательного или жевательного табака может вести к ежедневному поступлению до 400 мкг нитрозаминов. Специфические для табака нитрозамины ингалируются курильщиком при активном курении (до 1-4 мкг N--нитро--зодиметиламина и в 20-100 раз больше у пассивных курильщиков.

Аскорбиновая кислота и токоферол тормозят, хлорогеновая кислота из кофе стимулирует процесс нитрирования в организме человека (рис. 13.6).

Большая часть нитрозаминов (>99%) метаболизируется в кишечнике и печени. Главный путь для обезвреживания нитрозаминов - окислительное денитрирование с помощью цитохрома--P450 (рис. 13.7). Короткоцепочечные N--алкилнитрозамины распадаются до СО2 и выводятся из организма.

Водорастворимые гидроксиалкилнитрозамины выводятся преимущественно через почки.

Только после приема очень высоких доз (>40 мкг/кг) может произойти истощение системы детоксикации нитрозаминов. Обезвреживание N--нитрозодибутиламина до N--нитрозобутил--(3--карбоксипропил)амина связано с метаболической активацией, так как этот метаболит - токсичен и обладает способностью вызывать рак мочевого пузыря (рис. 13.8).

Этанол уменьшает скорость обезвреживания нитрозаминов, удлиняет период полувыведения и повышает органотропность.

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика