Нитраты и нитриты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Мурманский государственный технический университет»

Реферат

по дисциплине «Безопасность продуктового сырья и продуктов питания»

на тему «Нитраты и нитриты»

Мурманск 2014

Содержание

Ведение

1. Нитраты и нитриты в пищевых продуктах и пути их поступления

2. Регламентированное содержание нитратов и нитритов

3. Токсикологический механизм действия нитритов и нитратов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В настоящие время все большее значение приобретают различные вредные факторы, способствующие распространению таких заболеваний, как сердечно-сосудистые, рак, диабет, болезни печени, суставов и т. д. Наличие в продуктах чужеродных веществ, не обладающих полезными физиологическими свойствами, являются одной из наиболее существенных причин, угрожающих здоровью человека. Чужеродные вещества могут попадать в пищу случайно в виде загрязнителей, а иногда их вводят специально в виде пищевых добавок, когда это связано с технологической необходимостью. Чужеродными считаются вещества, которые по своим свойствам и количеству, по своей природе или вследствие способов физической обработки продуктов не свойственны им, но употребляются вмести с ними. Применение и наличие пищевых добавок и чужеродных веществ является следствием научно-технического прогресса в сочетании новых способов производства, а также в области переработки, консервирования пищевых продуктов. Оно неизбежно при обеспечении питанием быстрорастущего населения Земли, особенно в перенаселенных областях и индустриальных центрах. Чужеродные вещества, попадают в человеческий организм с пищевыми продуктами и имеющие высокую токсичность называют ксенобиотиками или загрязнителями Эти соединения могут быть неорганической и органической природы, а также микробиологического происхождения.

нитрат нитрит пищевой токсикологический

1. Нитраты и нитриты в пищевых продуктах и пути их поступления

Нитриты, нитриты, нитрозоамины, накопление которых в продуктах питания связано с неразрешенным применением азотистых удобрений. По данным института питания РАМН, в настоящие момент N-нитрозамины встречаются во многих мясных, молочных, рыбных продуктах, при этом 36% мясных и 51% рыбных продуктах содержит их в концентрациях, превышающих гигиенические нормы.

Нитраты, соли азотной кислоты HNO3, твердые хорошо растворимые в воде вещества. Традиционное русское название некоторых нитратов щелочных и щелочноземельных металлов и аммония -- селитры (аммонийная селитра NH4NO3, калийная селитра КNO3, кальциевая селитра Са(NO3)2 и др).

Нитрат натрия NаNO3 и нитрат калия КNO3 встречаются в природе в Индии и в Чили. В России натриевую селитру в виде белого налета получали при гниении различных органических остатков растительного и животного происхождения. Так как нитрат натрия гигроскопичен и не годится для изготовления пороха, его превращали в нитрат калия обработкой горячим насыщенным раствором КСl. В настоящее время нитраты натрия и калия получают при нейтрализации азотной кислоты с использованием соды Na2CO3, поташа K2CO3 и др.

Нитраты аммония, натрия и калия широко применяют как минеральные азотные удобрения. Так как нитраты хорошо растворимы в воде, то после внесения этих удобрений в почву они быстро оказываются в растениях. Поэтому существует опасность избыточного содержания нитрат-ионов в плодах. Так же большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве.

Нитраты широко распространены в природе, они являются нормальными метаболитами любого живого организма, как растительного, так и животного даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах более 100 мг нитратов. Однако при потреблении в повышенном количестве нитраты в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов. Механизм токсичного действия нитритов в организме заключается в их взаимодействии с гемоглобином крови. Нитриты, например, NaNO2 и KNO2, токсичны, вызывают головную боль, рвоту, угнетают дыхание. При отравлении NaNO2 в крови образуется метгемоглобин, повреждаются мембраны эритроцитов. Возможно образование нитрозаминов из NaNO2и аминов непосредственно в желудочно-кишечном тракте. Нитриты органические высокотоксичные соединения. Этил- и пентилнитриты учащают пульс, понижают кровяное давление, окисляют гемоглобин в метгемоглобин, обладают сосудорасширяющим действием. Изопентилнитрит -- противоядие при отравлении синильной кислотой и ее солями.

Согласно данным ФАО/ВОЗ, ДСД нитрита составляет 0,2 мг/кг массы тела, исключая грудных детей. Острая интоксикация отмечается при одноразовой дозе с 200-300 мг, летальный исход при 300-2500 мг. Токсичность нитритов будет зависеть от пищевого рациона, индивидуальных особенностей организма, в частности от активности фермента метгемоглобинредуктазы, способного восстановления метгемоглобин в гемоглобин. Хроническое воздействие нитратов приводит к снижению в организме витаминов А, Е, С, В1, В6, что в свою очередь сказывается на снижении устойчивости организма к воздействию различных негативных факторов, в том числе и онкогенных. Нитраты сами по себе не обладают выраженной токсичностью, однако одноразовый прием 1-4 г нитратов вызывает у людей острое отравление, а доза может оказаться смертельной. ДСД, в пересчете на нитрат ион, составляет 5 мг/кг массы тела, ПДК нитратов в питьевой воде - 45 мг/л, в почве 130 мг/кг, в овощах и фруктах (мг/кг): картофель 250, капуста белокочанная поздняя 500, морковь поздняя 250, свекла 1400, лук репчатый 80, кабачки 400, дыни 90, арбуз, груши, яблоки 60.

Неорганические нитраты вызывают отек легких, тошноту, рвоту, острую сердечно-сосудистую недостаточность. Вдыхание паров органических нитратов, попадание их на кожу и в пищеварительный тракт вызывает головную боль, учащенное сердцебиение.

Кроме того, из нитратов в присутствии различных аминов могут образовываться N-нитрозамины. В зависимости от природы радикала могут образовываться разнообразные нитрозамины , 80% из которых обладают канцерогенными, мутагенными свойствами. Установлено что однократное введение N-нитрозамина в концентрации 1:10000 в 24 раза увеличивает число хромосомных перестроек в эмбриональных фибробластах человека. Нитрозамины могут образовываться в окружающей среде, так, с суточным рационом человек получает примерно 1 мкг нитрозосоединений, с питьевой водой - 0,01 мкг, с вдыхаемым воздухом - 0,3 мкг, но эти значения могут значительно колебаться в зависимости от степени загрязнения окружающей среды. В результате технической обработки сырья, полуфабрикатов (интенсивная термическая обработка, копчение, соление, длительное хранение и т. п.), образуется широки спектр нитрозосоединений. Кроме этого, нитрозоамины образуются в организме человека в результате эндогенного синтеза из предшественников(нитраты, нитриты).

Помимо растений, источниками нитратов и нитритов для человека являются массные продукты, а также колбасы, рыба, сыры, в которые добавляют нитрит натрия или калия в качестве пищевой добавки - как консервант или для сохранения привычной окраски мясо продуктов, так как образующийся при этом NO-миоглобин сохраняет красную окраску даже после тепловой денатурации, что существенно улучшает внешний вид и товарные качества мясопродуктов.

Существенное снижение синтеза нитрозосоединений может быть достигнуто путем добавления к пищевым продуктам аскорбиновой или изоаскорбиновой кислоты или их натриевых солей.

2. Регламентирование содержания нитратов и нитритов

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

На основании таких нормативов регламентируется содержание нитратов в воде, растительных и мясных продуктах. Установленные допустимые уровни содержания нитратов в продуктах питания:

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 необходимо максимально рассредоточить. 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 продукты желательно предварительно отваривать. Отвар при этом использовать в питании не разрешается. Продукты с содержанием нитратов, превышающим допустимые концентрации не более чем в 2 раза, можно употреблять также после промышленной переработки (соление, квашение, маринование). При более высоких концентрациях овощи могут идти на корм животным с разрешения органов ветеринарного надзора.

* при разведении 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. Необходима кулинарная обработка овощей с высоким содержанием нитратов. Нитраты и нитриты не должны добавляться в детское питание;

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

3. Токсикологический механизм действия нитритов и нитратов

Нитриты, поступая из кишок в кровь, взаимодействуют с гемоглобином, окисляя двухвалентное железо, в результате чего образуется нитрозогемоглобин трансформирующийся в метгемоглобин и частично в сульфгемоглобин. В патогенезе острой нитритной токсификации основную роль играет трансформация гемоглобина в метгемоглобин, неспособный осуществить обратимое связывание кислорода. Вследствие уменьшения кислородной емкости крови развивается клиническая картина гипоксии. 1 мг нитрита может перевести в метгемоглобин около 2000 мг гемоглобина.

Пороговой дозой нитрит-иона, вызывающей достоверное повышение концентрации метгемоглобина в крови людей, является примерно 0,05 мг/кг массы тела. Среднее содержание метгемоглобина в крови нормальной популяции людей - 2%, при 8-10% может отмечаться бессимптомный цианоз, при 30% и более - симптомы острой интоксикации (одышка, тахикардия, цианоз, слабость, головная боль), а при 50% и более возникает опасность для жизни. Токсичность нитритов зависит как от дозы, так и от способности организма с помощью метгемоглобинредуктазы восстанавливать метгемоглобин в гемоглобин. Чем меньше возраст грудных детей, тем тяжелее протекает нитритная интоксикация, так как у них частично или полностью отсутствует в эритроцитах метгемоглобинредуктаза. Кроме того, эмбриональный гемоглобин быстрее окисляется нитритами. Скорость окисления гемоглобина, вплоть до периода половой зрелости, постепенно уменьшается, а затем резко снижается.

Для крыс ЛД50 нитритов составляет 85 мг/кг массы тела, т.е. нитриты относятся к умеренно токсичным химическим веществам. Эпидемиологические наблюдения, сделанные при случайных отравлениях нитритами, когда нитрит натрия ошибочно применяли вместо поваренной соли, позволили сделать вывод, что острое отравление отмечается при одноразовой дозе 200-300мг, а летальная доза для человека составляет 300-2500 мг, причем более низкая для детей и лиц старческого возраста.

Однократное введение 100-150 мг нитритов вызывает у человека покраснение кожи лица, снижение артериального давления, учащение пульса, ощущение шума в голове. При введении 300 мг отмечается обильное потение, синюшность кожи, одышка, головокружение, а иногда - расстройство зрения.

Наблюдались и тяжелые, иногда групповые интоксикации различными колбасными изделиями, содержащими, вследствие ошибочного применения, большие концентрации нитритов - от 200 до 6570 мг/кг продукта. Описаны и случаи нитритной метгемоглобинемии при употреблении рыбы, обработанной нитритом натрия. Один из описанных случаев закончился летально, действующая доза составила 33 мг/кг массы тела.

В последние годы широко изучается хроническое действие нитритов, хотя они, как и нитраты, относятся к слабо кумулятивным токсикантам.

Также дискутируется и вопрос об онкогенном действии нитритов. Имеется точка зрения, что нитриты могут вызывать развитие опухолей; другие авторы свидетельствуют, что в экспериментах на животных, получавших высокие дозы нитрита, не было выявлено онкогенного действия этого соединения. Имеется и третья точка зрения: нитриты, уменьшая содержание витаминов в органах, снижают устойчивость организма к действию онкогенных факторов.

Нитраты не являются метгемоглобинообразователями и сами по себе не обладают выраженной токсичностью. Они быстро выделяются из организма с мочой, стимулирую диурез.

При определенных условиях, зависящих большей частью от микрофлоры, в пищевых продуктах или желудочно-кишечном тракте (особенно при диспепсиях у детей) часть нитратов может восстанавливаться до более токсичных нитритов - что служит главной причиной острой интоксикации - нитратно-нитритной метгемоглобинемии. Нитрозирующие свойства хорошо выражены у 50% штаммов кишечной палочки, выделяемых из желудочно-кишечного тракта человека.

Существует много типов нитрозосоединений и механизмы их действия на живой организм различны. По-видимому, они вызывают необратимые изменения ДНК. Как известно, ДНК - это крупные молекулы, состоящие из нуклеидов, связанных в длинную цепь.

Установлено, что реакция нитрозирования в человеческом организме подавляется L-аскорбиновой кислотой. Подобным действием обладают также токоферолы (витамин Е), полифенолы, таннин и пектиновые вещества.

Отсюда следует, что постоянное потребление витамина С может воспрепятствовать образованию канцерогенных нитрозоаминов, и наоборот, постоянная низкая концентрация в организме повышает вероятности заболевания раком. На основании полученных данных установлено, что при соотношении витамина С к нитратам 2:1 и более нитрозоамины не образуются. Кроме того, наличие в организме высокого содержания клетчатки и пектиновых веществ подавляет всасывание нитрозоаминов в толстой кишке.

Следует отметить, что многие вопросы эндогенного образования канцерогенных нитрозоаминов в пищеварительном тракте человека окончательно еще не решены. Несмотря на то, что пока еще нельзя с достаточной достоверностью оценить опасность, связанную с образованием нитрозоаминов и их воздействием на организм человека, тем не менее ее нельзя не учитывать и в соответствии с эти нельзя не стремиться к тому, чтобы свести возможность образования нитрозоаминов к минимуму. Одним из важнеших мероприятий в этом направлении является уменьшение содержания нитратов и нитритов в продуктах питания.

Заключение

Проблема токсичного накопления нитратного азота 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.

Список использованной литературы

1. Т.А. Акимова, В.В. Хаскин, Экология. М. 1998.

2. В.И. Коробкин, Л.В. Передельский, Экология. Ростов-н/Д. 2003.

3. Н.В. Елисеева, Н.М. Власова, Л.И. Амбарцумян, Экология. Краснодар. 2004.

4. Н.В. Елисеева, Н.В. Чернышева, И.И. Имгрунт, В.В. Стрельников. Майкоп. 2004.

5. Степановский А.С. Прикладная экология: охрана окружающей среды. М. 2003.

6. Биологическая безопасность сырья и продуктов животного происхождения, лекции. Прудникова Т.Н, Лобанов В.Г. -- Краснодар: Издательство КубГТУ, 2009. -- 84 с.

Размещено на Allbest.ru