Wpływ azotanów na organizm człowieka. Wpływ azotanów na zdrowie człowieka

Jalolova F.S.

Celem projektu jest uzyskanie informacji z badań różnych warzyw i owoców na temat akumulacji azotanów i azotynów, podsumowanie i analiza badań będących efektem studiowania literatury popularno-naukowej na temat ten przypadek. Cele projektu

1. Krótko opisz działania, które należy podjąć, aby osiągnąć cel projektu
2. Uzasadnij i wskaż przyczyny gromadzenia się azotanów i azotynów w warzywach
3. Opracuj proste i skuteczne techniki ograniczanie poziomu azotanów i azotynów w produktach roślinnych, które są dostępne dla każdego oraz sposoby ich usuwania z różnych produktów
4. Przeprowadzić analizę produktu przy użyciu znanych metod w chemia analityczna azotany i azotyny
5. Jak uniknąć zatrucia azotanami i uprawiać produkty przyjazne dla środowiska?

Pobierać:

Zapowiedź:

Moskiewski Departament Edukacji

Departament Edukacji Okręgu Północnego

Przeciętny Szkoła ogólnokształcąca №1120

Praca projektowa na temat:

„Szkodliwe działanie azotanów na organizm ludzki”

Dyscyplina naukowa: chemia.

Ukończył: Jalolova F.S. uczennica klasy 10 „A”

Opiekun naukowy: Dolgova O.A. - nauczyciel chemii

Moskwa – 2011

1. Wprowadzenie: rola roślin w żywieniu człowieka
2. Azotany i azotyny oraz ich rola w roślinach
3. Właściwości warzyw i warunki ich uprawy
4. Szkodliwy wpływ azotanów na organizm ludzki
5. Dopuszczalne normy azotanów
6. Drogi przedostawania się azotynów do organizmu człowieka
7. Zawartość i kumulacja azotanów w różnych roślinach
8. Sposoby zmniejszenia szkodliwości azotanów w roślinach na organizm ludzki
9. Metody eksperymentalne (prace badawcze)
10. wnioski
11. Wniosek
12. Literatura
13. Aplikacja

WSTĘP

Powszechnie wiadomo, że najcenniejszą rzeczą, jaką posiada człowiek, jest zdrowie, którego nie można kupić, a które w dużej mierze zależy od prawidłowego odżywiania. Nic dziwnego, że istnieje przysłowie: „Powiedz mi, co jesz, a powiem ci, na co chorujesz”.

Dla większości nie jest już tajemnicą, że dla poprawy zdrowia lepiej jeść więcej owoców, warzyw, a mniej jedzenie dla zwierząt. Z racjonalnością odżywianie roślin należy zrobić 10 przydatne porady które pomogą danej osobie żyć dłużej i w lepszym zdrowiu (6):

1. Należy uwzględnić dzienne menu dowolne owoce kolor pomarańczowy, który zawiera cenny dla organizmu beta-karoten, który zmniejsza ryzyko zachorowania na nowotwory i choroby serca, nawet wśród palaczy.
2. Codziennie na naszym stole powinny znaleźć się owoce i warzywa zawierające witaminę C. Dotyczy to przede wszystkim pacjentów cukrzyca, gdyż badania włoskich naukowców wykazały, że dzienna dawka witaminy C wynosząca 1000 mg przyspiesza produkcję hormonu insuliny.
3. Oprócz przyjemnego smaku, pomidory mają również właściwości lecznicze ze względu na wysoką zawartość likopenu. Codzienny użytek Pomidor znacznie zmniejsza ryzyko raka okrężnicy, jamy ustnej i żołądka, ponieważ neutralizuje działanie nitrozoamin, które przyczyniają się do rozwoju Komórki nowotworowe. Należy również zauważyć, że każdy, kto je pomidory Wystarczającą ilość, znacznie bardziej energiczni i mobilni niż ci, którzy zaniedbują te warzywa.
4. Owoce należy spożywać na surowo. Przekonujące statystyki przedstawicieli angielskich naukowców. Na podstawie danych z 17-letniego badania prowadzonego wśród mieszkańców Anglii, Szkocji i Walii naukowcy odkryli, że osoby jedzące codziennie świeży owoc, zmniejszyło ryzyko ostrego zawału serca o 24%, ryzyko udaru mózgu o 32% i przedwczesnej śmierci o 21%.
5. Koniecznie jedz rodzynki i suszone morele, są one niezastąpione dla tych, którzy chcą poprawić swoje zdrowie oraz zyskać więcej sił i energii, bo... zawarty w nich potas wspomaga lepsza praca mięsień sercowy.
6. Soki owocowe są bardzo zdrowe, choć nie zawierają białka, tłuszczu ani wielu mikroelementów jak mleko, przez co są bardzo kaloryczne. Należy pamiętać, że soki owocowe nie mogą zastępować pożywienia, którego dzieci mogą nadużywać. Dziecku wystarczy jedna szklanka soku owocowego dziennie.
7. Zaleca się spożywanie 2 dań owocowych dziennie. Na pierwszy rzut oka wydaje się to nierealne, ale w rzeczywistości wszystko jest znacznie prostsze, dla którego warto dodać banana do porannej owsianki i pomarańczę w ciągu dnia - i norma dzienna zjedzenie obu owoców
8. spiekane.
9. Cebula i czosnek są potrzebne, aby pozbyć się zgnilizny w przewodzie pokarmowym w wyniku złego odżywiania, a zwłaszcza w okresach powszechnej grypy.
10. Lepiej jeść owoce 0,5 godziny przed posiłkiem, na czczo i bez chleba. Według Bragga 3/5 całej diety powinny stanowić owoce i warzywa: surowe, pieczone i lekko gotowane.

A więc owoce i warzywa, ale muszą być zdrowe i wolne od substancji takich jak azotany i azotyny.

„Z biologicznego punktu widzenia azot jest cenniejszy niż którykolwiek metal szlachetny” – powiedział V.L. Omelyansky.

Celem projektu jest uzyskanie informacji z badań różnych warzyw i owoców na temat akumulacji azotanów i azotynów, podsumowanie i analiza badań będących efektem studiowania literatury popularno-naukowej na ten temat. Cele projektu

1. Krótko opisz działania, które należy podjąć, aby osiągnąć cel projektu
2. Uzasadnij i wskaż przyczyny gromadzenia się azotanów i azotynów w warzywach
3. Opracowanie prostych i skutecznych metod zmniejszania poziomu azotanów i azotynów w produktach roślinnych dostępnych dla każdego oraz sposobów ich usuwania z różnych produktów
4. Analizować produkty wykorzystując znane metody chemii analitycznej azotanów i azotynów
5. Jak uniknąć zatrucia azotanami i uprawiać produkty przyjazne dla środowiska?

Problem azotanów i azotynów.

Problem azotanów jest aktywnie dyskutowany w społeczeństwie w naszym kraju. Spróbujmy zrozumieć i to zagadnienie. Azotany to sole kwasu azotowego, na przykład NaNO 3, KNO 3, NH 4NO 3, Mg(NO 3) 2 . Oni są normalne produkty metabolizm substancji azotowych każdego żywego organizmu - roślinnego i zwierzęcego, dlatego w przyrodzie nie ma produktów „bezazotanowych”. Nawet w ludzkim ciele jest on formowany i wykorzystywany procesy metaboliczne 100 mg lub więcej azotanów. Spośród azotanów, które codziennie dostają się do organizmu osoby dorosłej, 70% pochodzi z warzyw, 20% z wody i 6% z mięsa i konserw. Ale dlaczego mówią o niebezpieczeństwach związanych z azotanami? Spożywane w większych ilościach azotany w przewodzie pokarmowym ulegają częściowej redukcji do azotynów (związków bardziej toksycznych), które po uwolnieniu do krwi mogą powodować methemoglobinemię. Ponadto z azotynów w obecności amin mogą tworzyć się N-nitrozoaminy, które wykazują działanie rakotwórcze (sprzyjają tworzeniu guzy nowotworowe). Po przyjęciu wysokie dawki azotany z woda pitna lub produkty po 4-6 godzinach pojawiają się nudności, duszność, zasinienie skóra i błony śluzowe, biegunka. W towarzystwie tego wszystkiego ogólna słabość, zawroty głowy, ból okolica potyliczna, bicie serca. Pierwsza pomoc - obfite płukanie żołądka, biorąc węgiel aktywowany, środki przeczyszczające na bazie soli, Świeże powietrze. Jaka jest bezpieczna ilość azotanów? Dopuszczalna dzienna dawka azotanów dla osoby dorosłej wynosi 325 mg na dobę. Jak wiadomo, w woda pitna Dopuszczalna jest obecność azotanów w ilości do 45 mg/l. Zalecane spożycie produktów spożywczych wykorzystujących wodę pitną (herbata, pierwsze i trzecie danie) wynosi około 1,0-1,5 litra, maksymalnie 2,0 litry dziennie. Zatem osoba dorosła może spożyć z wodą około 68 mg azotanów. Zatem w produktach spożywczych pozostaje 257 mg azotanów.

Badania to wykazały efekt toksyczny azotany zawarte w produktach spożywczych są około 1,25 razy słabsze od tych zawartych w wodzie pitnej. Właściwie bezpieczny z produkty żywieniowe spożywaj 320 azotanów dziennie. Dla warzyw i owoców ustalono następujące wartości maksymalnych dopuszczalnych stężeń azotanów (tab. 1).

Tabela 1

Maksymalne dopuszczalne stężenia azotanów w produktach roślinnych

Jakie są główne źródła azotanów w diecie? Są to praktycznie wyłącznie produkty roślinne. Produkty zwierzęce (mięso, mleko) zawierają bardzo mało azotanów. Maksymalna akumulacja azotanów następuje w okresie największej aktywności roślin w okresie dojrzewania owoców. Najczęściej maksymalna zawartość azotanów w roślinach występuje przed rozpoczęciem zbioru. Dlatego niedojrzałe warzywa (cukinia, bakłażan) i ziemniaki, a także warzywa wczesne dojrzewanie mogą zawierać więcej azotanów niż te, które osiągnęły normalną dojrzałość zbiorczą. Ponadto zawartość azotanów w warzywach może gwałtownie wzrosnąć, jeśli nawozy azotowe (nie tylko mineralne, ale także organiczne) zostaną użyte niewłaściwie. Na przykład przy wprowadzaniu ich na krótko przed zbiorami.

Rozmawialiśmy o ogólnym schemacie akumulacji azotanów. Jednakże, różne rośliny mają swoje własne Cechy indywidulane. Znane są „akumulatory” azotanów. Należą do nich zielone warzywa: sałata, rabarbar, pietruszka, szpinak, szczaw, które mogą gromadzić do 200-300 mg azotanów na 100 g zieleni. Buraki mogą gromadzić do 140 mg azotanów (jest to maksymalne dopuszczalne stężenie), a niektóre odmiany nawet więcej. Ale inne warzywa zawierają znacznie mniej azotanów. Owoce, jagody i melony zawierają bardzo mało azotanów (mniej niż 10 mg na 100 g owoców).

Azotany są rozmieszczone nierównomiernie w roślinach. Na przykład w kapuście azotany gromadzą się najwięcej w łodydze, w ogórkach i rzodkiewkach - w warstwach powierzchniowych, w marchwi - i odwrotnie. Średnio podczas mycia i obierania warzyw i ziemniaków traci się 10-15% azotanów. Jeszcze więcej podczas gotowania na gorąco, zwłaszcza podczas gotowania, kiedy traci się od 40% (buraki) do 70% (kapusta, marchew) lub 80% (ziemniaki) azotanów. Ponieważ azotany są chemicznie dość spokojne związki aktywne, wówczas podczas przechowywania warzyw ich zawartość zmniejsza się o 30-50% w ciągu kilku miesięcy.

Teraz, gdy już wszystko wiadomo na temat azotanów spożywczych, spróbujmy je przedstawić prawdziwe niebezpieczeństwo dla dobrego zdrowia. Przyjrzyjmy się głównym źródłom azotanów. Zacznijmy od zielonych warzyw (sałata, pietruszka, koperek itp.). Ich spożycie prawie rzadko przekracza 100 g dziennie, a najczęściej około 50 g, tj. Z jednej porcji można uzyskać mniej niż jedną trzecią bezpiecznej dawki dziennej. (Zauważono powyżej, że biorąc pod uwagę biorównoważność, bezpieczna proporcja azotanów w produktach spożywczych wynosi około 320 mg.) Przejdźmy teraz do buraków. Wiadomo, że jest spożywany wyłącznie w postaci gotowanej. Ponieważ połowa azotanów traci się podczas gotowania (40%) i obierania (10%), a catering publiczny zaleca porcję gotowanych buraków o wadze 125 g, to z buraków możemy uzyskać 100 mg azotanów (mniej niż jedna trzecia dzienna dawka). Gotowane ziemniaki i kapustę spożywa się w porcjach 300 g. Biorąc pod uwagę straty podczas obierania i gotowania, w jednej porcji tych produktów możemy spożyć około 60 mg azotanów. Podobne obliczenia wykonano dla pozostałych warzyw i innych zabiegów kulinarnych. Okazuje się, że przy zwykłym racjonalnym spożyciu warzyw świeżych lub gotowanych nigdy nie przekroczymy bezpiecznej dziennej dawki azotanów w produktach spożywczych. Ponadto, zgodnie z zaleceniami zbilansowanej diety, nie należy jeść stale tych samych produktów, np. ziemniaków czy kapusty.

Rzeczywiście, jeśli przejdziemy do zalecanej racjonalnej średniej zestaw codzienny produktów, wówczas należy spożywać ziemniaki 265 g (w przeliczeniu na zakupiony produkt), warzywa i melony – 450 g (w tym 100 g kapusty). Taka dieta może dostarczyć nam maksymalnie 200 mg azotanów. W praktyce, jak wykazały obliczenia, średnia dzienna konsumpcja azotany, biorąc pod uwagę aktualne dane żywieniowe i rzeczywistą zawartość azotanów, pochodzą z buraków, nieco mniej – z kapusty i ziemniaków. Dla pozostałych warzyw i owoców – poniżej 10%. Jeśli złamiesz zasady racjonalne odżywianie np. jedz tylko warzywa, a nawet surowe (jak zalecają niektórzy miłośnicy wegetarianizmu i diety surowej żywności, zjadaj do 1,5 kg surowych warzyw dziennie), wtedy faktycznie możesz niemal dwukrotnie przekroczyć bezpieczną dawkę azotanów ( powyżej 650 mg dziennie), na co zwracamy uwagę.

Dla dodatkowego bezpieczeństwa warto pamiętać o drugiej zasadzie racjonalnego odżywiania, która wiąże się z koniecznością różnorodności pożywienia. Dlatego nie zalecamy ciągłego spożywania tego samego warzywa na przekąskę, a nawet trzy razy dziennie. Nie powinniśmy ograniczać w diecie warzyw i owoców ze względu na ryzyko zatrucia azotanami, gdyż pozbawi to nas niezbędnych witamin. Zawartość azotanów jest obecnie ściśle kontrolowana na obszarach produkcji warzyw i w centrach handlowych.

Szkodliwy wpływ azotanów na organizm ludzki.

O azotanach po raz pierwszy zaczęto mówić w naszym kraju w latach 70-tych, kiedy w Uzbekistanie doszło do kilku masowych zatruć żołądkowo-jelitowych arbuzami, spowodowanymi ich nadmiernym karmieniem azotanem amonu.

Światowa nauka wiedziała o azotanach już dużo wcześniej. Obecnie powszechnie wiadomo, że azotany są wysoce toksyczne dla ludzi i zwierząt hodowlanych:

1. Pod wpływem enzymu duktazy azotanowej azotany ulegają redukcji do azotynów, które oddziałują z hemoglobiną we krwi i utleniają żelazo dwuwartościowe do żelaza trójwartościowego. W rezultacie powstaje substancja methemoglobina, która nie jest już w stanie przenosić tlenu. Dlatego jest łamane normalne oddychanie komórki i tkanki organizmu (niedotlenienie tkanek), w wyniku czego gromadzi się kwas mlekowy i cholesterol, a ilość białka gwałtownie maleje.
2. Azotany są szczególnie niebezpieczne dla niemowląt, ponieważ ich baza enzymatyczna jest niedoskonała, a redukcja methemoglobiny do hemoglobiny jest powolna.

3) Azotany przyczyniają się do rozwoju chorobotwórczej (szkodliwej) mikroflory jelitowej, która przedostaje się do organizmu człowieka substancje toksyczne toksyny, co skutkuje toksycznością, czyli zatruciem organizmu. Główne objawy zatrucia azotanami u ludzi to:

1. Zasinienie paznokci, twarzy, ust i widocznych błon śluzowych;
2. Nudności, wymioty, ból brzucha;
3. Biegunka, często z krwią, powiększenie wątroby, zażółcenie białek oczu;
4. Bóle głowy, zwiększone zmęczenie, senność, zmniejszona wydajność;
5. duszność, przyspieszone tętno aż do utraty przytomności;
6. W przypadku ciężkiego zatrucia - śmierć.

4) Azotany zmniejszają w żywności zawartość witamin wchodzących w skład wielu enzymów, stymulują działanie hormonów, a przez to wpływają na wszystkie rodzaje metabolizmu.

5) Kobiety w ciąży doświadczają poronień, a mężczyźni obniżonej potencji.

6) Przy długotrwałym przyjmowaniu azotanów do organizmu człowieka (nawet w małych dawkach) zmniejsza się ilość jodu, co prowadzi do powiększenia tarczycy.

7) Ustalono, że azotany mają silny wpływ na występowanie nowotworów złośliwych przewodu pokarmowego u człowieka.

8) Azotany mogą powodować gwałtowne rozszerzenie naczyń krwionośnych, w wyniku czego spada ciśnienie krwi.

Mając na uwadze powyższe, należy pamiętać, że to nie same azotany wyrządzają szkody organizmowi ludzkiemu, ale azotyny, w które zamieniają się w pewnych warunkach.

Dopuszczalne normy azotanów dla człowieka.

Dla osoby dorosłej maksymalna dopuszczalna norma azotanów wynosi 5 mg na 1 kg masy ciała człowieka, tj. 0,25 g na osobę o wadze 60 kg. Dla dziecka dopuszczalny limit wynosi nie więcej niż 50 mg.

Osoba stosunkowo łatwo toleruje dzienną dawkę azotanów 15-200 mg; Limitem jest 500 mg dopuszczalna dawka(600 mg to już dawka toksyczna dla osoby dorosłej). Za zatrucie Dziecko Wystarczy 10 mg azotanów.

W Federacja Rosyjska dopuszczalna średnia dzienna dawka azotanów wynosi 312 mg, ale wiosną może faktycznie wynosić 500-800 mg/dzień.

Dopuszczalne dzienne spożycie azotanów dla człowieka nie powinno przekraczać 5 mg na 1 kg masy ciała, czyli nie więcej niż 350 mg na dobę dla osoby ważącej 70 kg.

W organizmie człowieka azotany wchodzą (w%): z warzywami -70, z wodą -20, z mięsem, nabiałem i konserwami -6. Najbardziej niebezpiecznym zatruciem są azotany rozpuszczalne w wodzie, ponieważ zwiększa to szybkość ich wchłaniania do krwi, dlatego zawartość anionu azotanowego w wodzie nie powinna przekraczać 45 mg/l.

Zawartość azotanów i azotynów w produktach pochodzenia zwierzęcego jest niska, np. mleko i przetwory mleczne zawierają nie więcej niż 10 mg/kg. Azotany i azotyny stosowane są jako środki konserwujące w produkcji serów, a ich łączna zawartość nie przekracza 50 mg/kg. Przy wytwarzaniu szynek i wyrobów wędliniarskich azotany i azotyny dodawane są nie tylko w celu stłumienia działania bakterii chorobotwórczych, ale także w celu nadania wyrobom mięsnym czerwonobrązowego zabarwienia. Zawartość tych substancji w produktach mięsnych również nie stwarza zagrożenia dla zdrowia człowieka (azotany – 1 – 5 mg/kg, azotany 0,8 – 2,2 mg/kg).
Większość azotanów w organizmie człowieka pochodzi z warzyw i ziemniaków. Z tego powodu w wielu krajach świata, w tym w naszym, w 1998 roku opracowano maksymalne dopuszczalne stężenia (MAC) azotanów w produktach rolnych. Maksymalne dopuszczalne stężenie azotanów w produktach roślinnych różne kraje wahają się w znaczących granicach, a my mamy najniższe RPP w porównaniu do innych krajów.

W tabeli Tabela 1 przedstawia dane dotyczące melona charakteryzujące zdolność różnych upraw do akumulacji azotanów.

Należy zauważyć, że zawartość azotanów w różne części rośliny nie są takie same. Większość azotanów występuje w tych częściach roślin, które zawierają dużą ilość tkanki służącej do przewodzenia wody i soli mineralnych do liści i narządów (tkanki ksylemu). Więcej azotanów znajduje się w nerwach liści, ogonkach liściowych i łodygach niż w miąższu liści i owocach: w skórce i powierzchniowych warstwach owoców przeważają one nad warstwy wewnętrzne; w narządach generatywnych (narządach rozmnażania płciowego roślin) substancji tych nie ma lub występują w mniejszych ilościach niż w organach wegetatywnych.

Zawartość azotanów w roślinach również zmienia się w ciągu dnia. Wyjaśnia się to intensywnością redukcji jonów azotanowych do amoniaku. Nocna i wczesnoporanna aktywność enzymów biorących udział w redukcji NO 3, jest niski, co prowadzi do ich kumulacji. Wraz ze wzrostem temperatury i natężenia światła wzrasta aktywność tych enzymów, przede wszystkim duktazy azotanowej, co prowadzi do zmniejszenia zawartości azotanów. W związku z tym lepiej jest zbierać warzywa w ciągu dnia, gdy zawartość NO 3 zmniejsza się o 30-40% w porównaniu do godzin porannych.

Ilość azotanów zmniejsza się także podczas przechowywania warzyw i owoców. Na przykład podczas przechowywania zimowego zawartość azotanów w ziemniakach zmniejsza się o 20%. W pierwszym okresie przechowywania następuje dojrzewanie pozbiorcze, a w składzie znajdują się aniony azotanowe, po zredukowaniu do amoniaku materia organiczna. W drugim okresie przechowywania, kiedy bulwa wychodzi ze stanu spoczynku i zaczyna kiełkować, azotany zużywane są na budowę nowych organów (liście, korzenie).

Agrobiolodzy wymieniają około 30-40 czynników wpływających na akumulację azotanów w roślinach, z których głównym jest nadmierne stosowanie nawozów, zwłaszcza ich form azotanowych (azotan amonu, potasu, sodu). Lepiej karmić rośliny nawozami w formie amidowej lub amonowej (mocznik lub mocznik, siarczan amonu), ponieważ azot amonowy jest wchłaniany przez rośliny i natychmiast włączany do aminokwasów i białek bez akumulacji azotanów.

Zwiększenie zawartości azotanów w produktach można uzyskać także poprzez nadmierne nawożenie gleby materią organiczną. Ważny czynnik regulacja zawartości upraw, tym mniej NIE 3 - zawarte w roślinie. W tym okresie najskuteczniejsze jest nawożenie azotem intensywny wzrost rośliny. W tym czasie azot szybko bierze udział w procesie wzrostu i dlatego nie gromadzi się w postaci azotanów. Wraz ze spadkiem intensywności wzrostu spowodowanym starzeniem się roślin lub wpływem niekorzystnych czynników zewnętrznych, azot przestaje brać udział w metabolizmie i gromadzi się w postaci NO 3 - jony. Dobry efekt pozwala na stosowanie wolno działających form nawozów azotowych (mocznik z uramidu, oksamid, mocznik - Z itp.), które stopniowo rozpuszczając się, zapewniają roślinom bardziej jednolite odżywianie azotem.

Drogi przedostawania się azotanów do organizmu człowieka.

Azotany dostają się do organizmu człowieka różnymi drogami(9).

1. Przez jedzenie:

A) pochodzenie roślinne;

b) pochodzenia zwierzęcego;

2. Przez wodę pitną.

3. Poprzez leki.
Najwięcej azotanów dostaje się do organizmu człowieka wraz z konserwami i świeżymi warzywami (40-80% dziennej dawki azotanów).

Niewielka ilość azotanów pochodzi z wypieków i owoców; -1% dostaje się z produktami mlecznymi (10-100 mg na litr)

Niektóre azotany mogą powstawać w organizmie człowieka podczas jego metabolizmu.

Azotany dostają się również do organizmu człowieka wraz z wodą, co jest jednym z głównych warunków normalnego życia człowieka. Zanieczyszczona woda pitna jest przyczyną 70-80% wszystkich istniejących chorób, które skracają oczekiwaną długość życia człowieka o 30%. Według WHO z tego powodu na Ziemi choruje ponad 2 miliardy ludzi, z czego 3,5 miliona umiera (90% z nich to dzieci poniżej 5 roku życia). W wodzie pitnej z wód gruntowych z artezyjskich nawozów chemicznych (azotan, amon), z pól i przedsiębiorstw chemicznych do produkcji tych nawozów. Największa ilość azotany występują w wodach gruntowych, a zatem w wodzie studziennej. Przeważnie mieszkańcy miast piją wodę zawierającą do 20 mg/g azotanów, natomiast mieszkańcy obszarów wiejskich piją wodę zawierającą 20-80 mg/g azotanów.

Azotany występują także w żywności pochodzenia zwierzęcego. Ryby i produkty mięsne w swojej naturalnej postaci zawierają pewną ilość azotanów (5-25 mg/g w mięsie i 2-15 mg/kg w rybach). Ale azotany i azotyny są dodawane do gotowego produktu w celu dłuższego przechowywania (szczególnie w kiełbasach). Kiełbasa surowa wędzona zawiera azotyny 150 mg/kg, a kiełbasa gotowana – 50-60 mg/kg.

Azotany dostają się do organizmu człowieka także poprzez tytoń. Stwierdzono, że niektóre odmiany tytoniu zawierają do 500 mg azotanów na 100 g suchej masy (tab. 1).

Obecność azotanów w samych roślinach jest zjawiskiem normalnym, gdyż są one źródłem azotu w tych organizmach, jednak ich nadmierny wzrost jest skrajnie niepożądany, gdyż (jak już wiemy) są one silnie toksyczne dla ludzi i zwierząt hodowlanych.

Azotany gromadzą się głównie w korzeniach, warzywach korzeniowych, łodygach, ogonkach liściowych i dużych nerwach liści, a znacznie rzadziej w owocach.

W zielonych owocach jest też więcej azotanów niż w dojrzałych. Spośród różnych roślin rolniczych najwięcej azotanów znajduje się w sałacie (szczególnie w szklarniach), rzodkiewce, pietruszce, rzodkiewce, burakach, kapuście, marchwi, koperku:

1. W burakach i marchwi więcej azotanów jest w górnej części rośliny okopowej, a w marchwi także w jej rdzeniu.
2. W kapuście - w łodydze, w grubych ogonkach liściowych i w górnych liściach.

Stwierdzono również, że wszystkie warzywa i owoce zawierają najwięcej azotanów w skórce.

Ze względu na zdolność do akumulacji azotanów warzywa, owoce i owoce dzielimy na 3 grupy (2):

1. Wysoka zawartość (do 5000 mg/kg mokrej masy): sałata, szpinak, buraki, koper, jarmuż, rzodkiewka, cebula dymka, melony, arbuzy.
2. O średniej zawartości (300-600 mg): kalafior, cukinia, dynia, rzepa, rzodkiewka, kapusta biała, chrzan, marchew, ogórki.
3. Z niska zawartość(10-80 mg): Brukselka, groszek, szczaw, fasola, ziemniaki, pomidory, cebula, owoce i jagody.

Z fizjologicznego punktu widzenia ilość azotu azotanowego w roślinach zależy od stosunku:

1. Procesy absorpcji;
2. Transport;
3. Asymilacja;
4. Jego dystrybucja w różne narządy i części rośliny.

A wszystkie te procesy determinowane są przez połączenie warunków glebowo-ekologicznych, czynników agrotechnicznych i genetycznych.

Zatem akumulacja azotanów w roślinach zależy od wielu przyczyn:

1. Z cech biologicznych samych roślin i ich odmian. Stwierdzono, że najwięcej azotanów zawiera rzodkiewka „Czerwony Olbrzym” w porównaniu z innymi jej odmianami („różowa z białą końcówką”, „ciepła” itp.). Zawartość azotanów zależy także od wieku roślin: jest ich więcej w młodych organach (z wyjątkiem szpinaku i owsa). W roślinach hybrydowych gromadzi się mniej azotanów. W warzywach wczesnych jest więcej azotanów niż w późnych.
2. Z reżimu żywienia mineralnego roślin. Zatem mikroelementy (zwłaszcza molibden) zmniejszają zawartość azotanów w rzodkiewkach, rzodkiewkach i kalafiorze; cynk i lit – w ziemniakach, ogórkach i kukurydzy. Zawartość azotanów w roślinach zmniejsza się także na skutek zastępowania nawozów mineralnych nawozami organicznymi (obornik, torf itp.), które stopniowo ulegają rozkładowi i są pobierane przez rośliny. Nawozy organiczne korzystnie wpływają na kapustę, marchew, buraki, pietruszkę, ziemniaki i szpinak. Nieracjonalne, nieostrożne stosowanie nawozów sztucznych i nadmiernych dawek prowadzi do akumulacji azotanów, zwłaszcza w roślinach okopowych grubych. Zawartość azotanów zwiększa się silniej w przypadku stosowania nawozów azotowych (KNO 3, NaNO 3, CA(NO 3) 2 ) niż przy użyciu amonu. Za ostatnie lata(według kierownika toksykologii żywności Instytutu Żywienia T.S. Chotimczenki) nastąpił znaczny spadek azotanów w krajowych produktach roślinnych ze względu na mniejsze zużycie nawozów sztucznych ze względu na ich wysoki koszt. Jeśli w latach 1988-89 RPP dla azotanów przekraczała 15% dla warzyw, to obecnie jest to nie więcej niż 3%
3. Nagromadzenie azotanów zależy również od czynników środowisko(temperatura, wilgotność, gleba, intensywność i czas oświetlenia):

1. Im dłuższe godziny dzienne, tym mniej azotanów w roślinach;
2. Podczas wilgotnego i zimnego lata (1985 r.) ilość azotanów wzrosła 2,5-krotnie.
3. Gdy temperatura wzrosła do 20 stopni, ilość azotanów w burakach jadalnych zmniejszyła się 3-krotnie. Normalne oświetlenie roślin zmniejsza zawartość azotanów, dlatego w roślinach szklarniowych jest ich więcej (10)

Zawartość azotanów w roślinach zależy również od właściwości gleby. Im gleba jest bogatsza w próchnicę i azot ogólny, tym więcej azotanów gromadzi się w korzeniach marchwi. Warunki przechowywania roślin również wpływają na zawartość azotanów. Ustalono, że podczas przechowywania warzyw w otwartych pojemnikach razem z warzywami zgniłymi wzrasta w nich zawartość azotanów, a korzenie marchwi lub owoce pomidorów uszkodzone przez zgniliznę nie powinny być przetwarzane. Lepiej jeść warzywa, na które jest sezon, czyli takie, które rosły na świeżym powietrzu, a nie zimą w szklarni. Warzywa bogate w azotany należy przechowywać krótko, najlepiej w chłodnym i chłodnym miejscu ciepłe miejsce. Nie należy przechowywać połamanych lub uszkodzonych warzyw. Warzywa z ogrodu lepiej zbierać wieczorem.

Jedząc owoce, musimy uważnie monitorować ich jakość. Aby jabłka dłużej zachowały swoją trwałość, powleka się je emulsyjną powłoką i nasyca konserwantami. Takie jabłka mają bardzo atrakcyjny wygląd, ale czasami zabijają jelita człowieka. korzystna mikroflora. Te same konserwanty stosuje się do przechowywania innych produktów (olej roślinny, kiełbasy, kiełbasy). Dlatego należy uważnie monitorować certyfikaty importowanych produktów.

Temat akumulacji azotanów w roślinach naszego regionu zaczął być badany przez Naukowy Instytut Badawczy Rolnictwa w Sacha od 1989 roku, którego pracownicy odkryli, że na Sachalinie, ze względu na szczególne warunki agrometeorologiczne, zawartość azotanów w roślinach wzrasta:

1. Więcej dni, częste mgły;
2. Zmniejszone promieniowanie słoneczne;
3. Niższe temperatury powietrza i gleby;
4. Silne wiatry

Sposoby zmniejszenia szkodliwości azotanów w roślinach na organizm ludzki.

Bardzo ważna jest nie tylko wiedza, które rośliny, które narządy i ich części zawierają głównie azotany, ale równie ważna jest wiedza, jak zmniejszyć zawartość tych toksycznych dla organizmu substancji, dlatego też oferujemy szereg cennych wskazówek:

1. Ilość azotanów zmniejsza się podczas obróbki cieplnej warzyw (mycie, gotowanie, smażenie, duszenie i blanszowanie). Tak więc podczas moczenia - o 20-30%, a podczas gotowania - o 60-80%.

1. W kapuście – o 58%;
2. W burakach stołowych – o 20%;
3. W ziemniakach - 40.

Należy pamiętać, że przy intensywnym myciu i blanszowaniu (gotowaniu we wrzącej wodzie) warzyw do wody przedostają się nie tylko azotany, ale także cenne substancje: witaminy, sole mineralne itd.

1. Aby zmniejszyć ilość azotanów w starych bulwach ziemniaka, bulwy należy napełnić 1% roztworem soli kuchennej.
2. Pattisony, cukinię i bakłażany należy pokroić Górna część, który przylega do łodygi.
3. Ponieważ W skórkach warzyw i owoców jest więcej azotanów, dlatego należy je (zwłaszcza ogórki i cukinię) obrać i zioła musisz wyrzucić ich łodygi i wykorzystać tylko liście.
4. W ogórkach, burakach i rzodkiewkach trzeba też odciąć oba końce, bo... tutaj najwyższe stężenie azotanów.
5. Warzywa i owoce należy przechowywać w lodówce, ponieważ... w temperaturze +2°C nie da się przekształcić azotanów w bardziej toksyczne substancje – azotyny.
6. Aby zmniejszyć zawartość azotynów w organizmie człowieka, konieczne jest stosowanie w pożywieniu witaminy C (kwasu askorbinowego) i witaminy E, gdyż redukują szkodliwe działanie azotanów i azotynów.
7. Stwierdzono, że podczas konserwowania zawartość azotanów w warzywach zmniejsza się o 20-25%, szczególnie w przypadku konserwowania ogórków i kapusty, ponieważ azotany dostają się do solanki i marynaty, które w związku z tym należy wylać, jedząc warzywa z puszki.
8. Sałatki należy przygotować bezpośrednio przed jedzeniem i zjeść od razu, a nie odkładać na później.

Wraz z azotem dla normalny wzrost a rozwój roślin wymaga fosforu i potasu. Jeśli takich brakuje składniki odżywcze hamowane jest powstawanie materii organicznej podczas fotosyntezy, w wyniku czego zmniejsza się zużycie napływającego azotu do procesów wzrostu. Prowadzi to do wzrostu stężenia azotu azotanowego w organach roślin. Należy unikać jednostronnej przewagi azotu mineralnego: stosować go uwzględniając zaopatrzenie roślin w fosfor, potas i inne pierwiastki.

Spośród mikroelementów najważniejszym czynnikiem zapobiegającym gromadzeniu się azotanów jest molibden, ponieważ. metal ten jest częścią duktazy azotanowej i dlatego bierze udział w redukcji azotanów.

Spośród innych czynników agrotechnicznych związanych z uprawą roślin istotny wpływ na stężenie azotanów ma oświetlenie, dopływ wilgoci, temperatura wzrostu i czas zbioru.

Przy słabym oświetleniu azotany nie są całkowicie przekształcane w aminokwasy, szczególnie w warzywach liściastych, rzodkiewkach i ogórkach uprawianych w pomieszczeniach zamkniętych. Sadząc rośliny warzywne, nie należy zaduszać upraw, należy zadbać o prawidłowe ukształtowanie roślin, unikając nadmiernej masy liści. W suchych latach, gdy na glebę nakładane są duże dawki nawozów azotowych, rośliny gromadzą więcej azotanów, dlatego konieczne jest regularne podlewanie warzyw, aby odżywianie azotem było umiarkowane i równomierne.

Czynnik temperaturowy szczególnie wpływa na zawartość azotanów w roślinach uprawianych w warunkach krótkiego światła dziennego (rzodkiewka, sałata, szpinak, cebula).

Jeśli w szklarni utrzymuje się umiarkowaną temperaturę (13 - 23°C), warzywa zawierają mniej azotanów niż w temperaturach niższych (9 - 18°C) lub wyższych (20 - 28°C).

Pamiętaj, że niedojrzałe warzywa zawierają znacznie więcej azotanów niż dojrzałe. Nie należy jednak dopuścić do przejrzenia warzyw. Często zarośnięte warzywa korzeniowe, buraki i cukinia zawierają zwiększona ilość azotany Na marchewce najwyższa jakość Stwierdzono, że roślina okopowa waży 100–200 g.

Nagromadzenie azotanów w różnych uprawach ma charakter dziedziczny, tj. posiadają specyfikę odmianową, którą stwierdzono w wielu uprawach warzyw. Różnice odmianowe mogą wynikać z różnych reakcji na warunki środowiskowe i reżim odżywianie mineralne, a także jest uwarunkowana genetycznie przez poziom aktywności duktazy azotanowej, różną długość okresu wegetacyjnego odmian. Oczywiście każda odmiana dowolnej uprawy ma wyjątkowe cechy, w tym zdolność do akumulacji azotanów. Można jednak zidentyfikować kilka ogólnych trendów:

Wczesne odmiany warzyw zawierają więcej azotanów niż późne;

Warzywa w szklarniach mają tendencję do gromadzenia większej ilości azotanów niż na otwartej glebie;

Mieszańce ogórka zapylane przez pszczoły gromadzą azotany o połowę mniej niż mieszańce partenokarpiczne (samozapylające);

Mieszańce ogórków partenokarpicznych gromadzą około 17% więcej azotanów niż hybrydy o długich owocach;

Bardziej jaskrawo zabarwione odmiany warzyw korzeniowych (w szczególności marchewki) zawierają NO 3 mniej niż jasnokolorowe;

Odmiany fasoli szparagowej mają tendencję do akumulacji większej ilości azotanów niż fasola żółta.

W tabeli 2 przedstawiono odmiany niektórych roślin warzywnych, w których zawartość azotanów w okresie zbiorów znacznie różni się od siebie.

Oznaczanie azotanów w roślinach.

Umieść kilka sekcji tej lub innej części rośliny na szklanym szkiełku. Następnie nałóż jedną kroplę 1% roztworu difenyloaminy na każdą sekcję i obserwuj, czy pojawi się niebieski kolor. Intensywność tej barwy porównaj z tabelą 2 oraz ze skalą barw obrazującą stopień zapotrzebowania roślin na nawozy azotowe. Zawartość azotanów zmniejsza się wraz z wiekiem roślin, a podczas kwitnienia prawie zanikają.

Tabela 2

Bladoniebieski kolor kawałka difenyloaminy wskazuje na pilne zapotrzebowanie rośliny na jony azotanowe. Kolor niebieski oznacza brak azotu w roślinie, natomiast kolor ciemnofioletowy oznacza, że ​​roślina jest zaopatrzona w azot.

Oznaczanie azotanów w roślinach

Umieść kilka sekcji tej lub innej części rośliny na szklanym szkiełku. Następnie nałóż jedną kroplę 1% roztworu difenyloaminy na każdą sekcję i obserwuj, czy pojawi się niebieski kolor. Porównaj intensywność tego koloru z tabelą. 2 oraz ze skalą barwną pokazującą stopień zapotrzebowania roślin na nawozy azotowe. Zawartość azotanów zmniejsza się wraz z wiekiem roślin, a podczas kwitnienia prawie zanikają.

Tabela 2

Skala zapotrzebowania roślin na nawozy azotowe

Bladoniebieski kolor kawałka difenyloaminy wskazuje na pilne zapotrzebowanie rośliny na jony azotanowe. Kolor niebieski oznacza brak azotu w roślinie, natomiast kolor ciemnofioletowy oznacza, że ​​roślina jest zaopatrzona w azot.

Oznaczanie zawartości azotanów w świeżych ogórkach

1. Zasada metody. Azotany oznacza się kolorymetrycznie według Griessa metodą diazowania kwasu sulfanilowego i 1-naftyloaminy. Azotany ekstrahuje się 0,1 H HCl. Zawartość azotanów oznacza się poprzez ich redukcję pyłem cynku i siarczanem manganu do azotynów i oznaczenie tego ostatniego metodą diazowania kwasem sulfanilowym i 1-naftyloaminą w jednym etapie analizy.

SO 3 NH 2 +NaNO 2 +HCl → (SO 3 H |||) Cr+NaCl+H 2 O

1. Odczynniki:

1. Roztwór kwasu octowego 205.
2. 0,1 N roztwór NS /GOST 3118-77/.
3. Odczynnik „Suchy środek redukujący”.

Do przygotowania potrzebne są: 100 g siarczanu baru suszonego w temp. 110°C / GOST 435-77/, 9 g siarczanu manganu / GOST 3158-75/, 2 g sproszkowanego cynku, 75 g kwasu cytrynowego / GOST 3652-79 /, I g kwasu sulfanilowego /GOST 5821-78/, 2 g 1-naftyloaminy /GOST 8827-74/.

Suchy środek redukujący przygotowuje się pod wyciągiem.

Gruboziarnisty materiał jest dokładnie mielony w moździerzu na jednolity, drobny proszek.

Sproszkowany cynk, kwas sulfanilowy i 1-naftyloaminę dokładnie miesza się z jedną częścią siarczanu baru, dodaje się siarczan manganu i po uzyskaniu jednolitego proszku dodaje się resztę baru w częściach i na koniec dodaje się w częściach do mieszaniny kwas cytrynowy. Wytworzenie odczynnika zajmuje 2–2,5 godziny. Odczynnik nadaje się do użycia po 2-3 dniach. Stabilny przez 2 lata w zamkniętej butelce.

1. Siarczan baru /GOST 3158-75/.
2. Standardowy roztwór azotanu sodu /GOST 4168-79/, który zawiera 20 mcg azotanu na ml.

274 mg azotanu sodu rozpuszcza się w 1000 ml destylowanego H 2 O /standardowe I/. Pobrać 100 ml standardu I i dodać destylowany H 2 Około do 1000 ml ten standard II zawiera 20 mcg azotanów w 1 l.

1. Postęp analizy. Zlewkę o pojemności 50 ml odważamy z dokładnością do 0,01 g. Ogórki przepuszczamy przez maszynkę do mięsa lub ucieramy na drobnej tarce. Z każdej próbki pobieramy 2 porcje po 20 g. Do zlewki wlewamy około 30 ml 0,1 N HCl o temperaturze 50-70°C i papkowatą masę ostrożnie przenosimy przez lejek wzdłuż ścianki do kolby miarowej o pojemności 100 ml , zlewkę przemywa się tym samym HCl i dodaje ciecz płuczącą. Kolbę pozostawia się na 30 minut. W łaźni wodnej o temperaturze 50-60°C, od czasu do czasu wstrząsając, po ochłodzeniu doprowadzić do kreski 0,1 H HCl i przesączyć. Do probówki wirówkowej odmierza się 1 ml ekstraktu i 9 ml 20% kwasu octowego i około 0,3-0,5 g odczynnika „suchego środka redukującego”. Podczas dodawania odczynnika należy natychmiast rozpocząć wytrząsanie przez min. i po mniej więcej tym czasie odwirować. Ciecz natychmiast odsysa się, starając się nie uszkodzić filmu, który tworzy na powierzchni łatwo przemieszczający się osad. Jeśli ciecz pozostaje nad osadem przez dłuższy czas (ponad 10 minut), ciecz ulega odbarwieniu.

Kolorymetr przez 30 minut. Jako kontrolę zastosować mieszaninę: 1 ml badanego ekstraktu, 1 ml 20% kwasu octowego i 0,3-0,5 g siarczanu baru. Tę próbkę kontrolną przetwarza się podobnie jak próbkę eksperymentalną. Kolorymetryzować przy długości fali 540 nm w kuwetach 10 mm.

1. Kalibracja FEC.

Rozmieścić w probówkach wirówkowych lub fiolkach standardowe rozwiązanie azotan sodu w ilościach /0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5/, zapewniający zawartość azotanów w roztworze kolorymetrycznym 10,0-50,0 µg. Dopełnić do 10 ml 20% kwasem octowym.

Kolorymetr w porównaniu z kontrolą składającą się z 20% kwasu octowego traktowanego siarczanem baru.

5. Obliczanie zawartości azotanów. Stosowana formuła to:

X= *100

Gdzie X to zawartość azotanów w mg/kg

Y – odczyty FEC,

a – stała progresji,

b – współczynnik regresji,

20 - zaczep

∑x=150; ∑ x²=5500; (∑ x)²=22500;

∑xy=22,3; ∑ y=0,665;

B= ≈0,0034;

A==0,025,

Gdzie n to liczba różnych stężeń, w tym stężenie zerowe.

X= *100%

8. Wyniki analizy:

Próbka I – optymalna gęstość 0,52.

Próbka 2 – optymalna gęstość 0,50.

X= *100=727,94 mg/kg

X= *100=698,52 mg/kg

9. Wniosek. Dopuszczalne stężenie azotanów w ogórkach wynosi 150 mg/kg.

wnioski

W wyniku przeprowadzonych prac można wyciągnąć następujące wnioski:

W ciągu kilku miesięcy przestudiowano około 15 źródeł literatury naukowej. Dowiedzieliśmy się o przyczynach gromadzenia się azotanów i azotynów w warzywach akceptowalne standardy tych substancji dla człowieka, sposoby przedostawania się azotynów do organizmu człowieka. Po przeprowadzeniu prac eksperymentalnych, tj. z wykorzystaniem metod chemii analitycznej definicja jakościowa azotany i azotyny w roztworze, a także oryginalne metody zaproponowane przez A.P. Rychkowa (1. Moskiewski Instytut Medyczny im. I.M. Semashko), a także metodę wykorzystującą odczynnik Griessa, można było dowiedzieć się, w których częściach narządów wytwórczych roślin gromadzi dużą ilość azotanów i jak zmniejszyć tę zawartość (patrz Załącznik Tabela 3).

Wniosek

Problem toksycznej akumulacji azotu azotanowego w produktach rolnych Szkodliwe efekty to na osobę i zwierzęta gospodarskie na nowoczesna scena jest jednym z najostrzejszych i istotnych.

Wiele instytucji naukowo-badawczych na całym świecie pracuje nad rozwiązaniem tego problemu, lecz pomimo zwrócenia szczególnej uwagi na ten problem, nie znaleziono jeszcze radykalnego rozwiązania. Posiadanie informacji o kumulacji azotanów w roślinach i przemianie azotanów w azotyny pomoże nam prawidłowo się odżywiać i zachować zdrowie.

Ten materiał Praca projektowa mogą być wykorzystywane przez nauczycieli chemii i biologii na zajęciach pozalekcyjnych.

Literatura:

1. Gailite M., Gailitis M., Jeszcze raz o azotanach. Nauka i my

1990, nr 6, s.2.

1. Gluntsev N.M., Dmitrieva L.V., Makarova S.O.,

Jak zmniejszyć zawartość azotanów w produktach. Ziemniaki i warzywa, 1990, nr 1, s. 24-28.

1. Deryagina V.P., Ach, azotany! A kto cię wymyślił?, Zdrowie. 1989

№9.

1. Mugniev A.F., Posmitnaya I.V.,

Ziemniaki i warzywa. 1989, nr 1.

1. Pokrovskaya S.F. Sposoby ograniczenia zawartości azotanów w warzywach.

M., 1988, s. 42-46.

1. Rychakov A.L., Kuchnia azotanowa. Chemia i życie. 1989, nr 7.

1. Sokolov O.A. Azotany są pod ścisłą kontrolą. Nauka i życie. 1988, nr 3.

1. Sokolov O.A. Cechy rozmieszczenia azotanów i azotynów w warzywach. Ziemniaki i warzywa., 1987, nr 6.

1. Sokolov O., Semenov V., Agaev V., Azotany w środowisku. Puszczyno, 1990, s. 25. 216-238

1. Sopilnyak N.T., Fedotova L.S., Nawozy i jakość produktu. Ziemniaki i warzywa., 1987, nr 5, s. 25-30. 18-19

1. Chapkyavichens E.S., Jak zmniejszyć zawartość azotanów i azotynów w warzywach, Zdrowie, 1988, nr 3

1. Cherpyaeva I.I., Problemy środowiskowe stosowania nawozów azotowych. Chemizacja rolnictwa, 1990, nr 4, s. 20-21.

1. Evenshtein Z., Azotany, azotyny, nitrozoaminy. Catering publiczny., 1989, nr 3.
2. Encyklopedia chemiczna. O 5t. M.: Wielka Encyklopedia Rosyjska, 1992, t. 3

1. Polevoy V.V. Fizjologia roślin M.: Szkoła Wyższa, 1989.

1. Światowa Organizacja Zdrowia. Wspólna publikacja Programu Środowiskowego ONZ i Światowej Organizacji Zdrowia, 1981.

1. Pokrovskaya S.F. Sposoby redukcji azotanów w warzywach M.: Urozhay, 1988.

APLIKACJA

Tabela nr 1.

Wnikanie azotanów i ich wpływ na organizm ludzki.

Tabela nr 1

Tabela nr 2.

Tabela nr 3.

Tabela nr 4

(Badanie upraw z gospodarstwa zależnego Akademii Rolniczej Timiryazev)

Tabela nr 5

Po zbiorach możesz pozbyć się nadmiaru azotanów w produktach roślinnych.

1. Podczas gotowania, blanszowania, puszkowania, marynowania, marynowania i obierania poziom azotanów w warzywach i owocach znacznie się zmniejsza.
2. Obieranie ziemniaków zmniejsza stężenie NO₃ ¯ około 30 – 40%. Przygotowując warzywa do spożycia, zwłaszcza spożywając je na świeżo, należy usunąć miejsca, w których koncentrują się azotany (skórki, łodygi, rdzenie warzyw korzeniowych, ogonki, miejsca przechodzenia korzeni w korzenie, kikuty).
3. Fermentacja, puszkowanie, solenie, marynowanie mają swoją specyfikę przy pomiarze poziomu jonów azotanowych w warzywach. Przez pierwsze 3–4 dni następuje intensywny proces redukcji azotanów do azotynów, dlatego nie należy spożywać świeżo kiszonej kapusty, kapusty, ogórków i innych warzyw wcześniej niż 10–15 dni później.
4. Przy długotrwałym (2 godziny) moczeniu warzyw liściastych wypłukuje się z nich 15–20% NO₃ ¯.
5. Aby zmniejszyć zawartość azotanów w warzywach korzeniowych i kapuście o 25-30%, wystarczy przetrzymać je w wodzie przez godzinę, po pokrojeniu na małe kawałki.
6. Ziemniaki tracą NIE podczas gotowania₃ ¯ do 80%, marchew, kapusta, rutabaga – do 10%, buraki stołowe – do 40%.
7. Obecność dużej zawartości azotanów w warzywach jest neutralizowana znacząca ilość w tym kwas askorbinowy(witamina C), dlatego warto dodawać do dań warzywnych świeże zioła.
8. Wskazane jest spożywanie świeżo przygotowanych sałatek oraz soków owocowo-warzywnych. Ich przechowywanie nie jest zbyt dobre długi czas nawet w lodówce sprzyja namnażaniu się w nich mikroflory, co redukuje NO₃ ¯ - jony do NO niebezpieczne dla człowieka2 - - jony.

Lato i wczesna jesień to czas świeżych warzyw i jagód. Ale produkty roślinne, pomimo całej swojej przydatności, mogą również stanowić zagrożenie dla ludzi. Jest to możliwe, jeśli warzywa zawierają duże ilości związki chemiczne azotany. Co musisz wiedzieć, aby uniknąć dostania się azotanów?

Dlaczego azotany są niebezpieczne?

Azotany to sole amonowe. Są składnikiem gleby i są wykorzystywane przez rośliny do syntezy niezbędnego amonu. Jednakże szybka działalność człowieka doprowadziła do nadmiernego gromadzenia się azotanów w glebie. To wszystko wynik niekontrolowanego stosowania chemicznych nawozów azotowych – azotanów.

Warzywa i jagody rosnące w glebie z wysokie stężenie azotany, aktywnie je absorbują. Dzięki temu roślina rośnie szybciej i staje się większa. Po spożyciu podobne warzywa azotany dostają się do organizmu człowieka.

Same azotany nie są wcale niebezpieczne. Wprowadzenie azotanów do krwi zwierząt laboratoryjnych nie spowodowało żadnych zaburzeń w organizmie. Ale po wejściu do przewodu żołądkowo-jelitowego pod wpływem mikroflory azotany ulegają redukcji azotyny. Substancje te są niebezpieczne dla ludzi.

Azotyny łączą się z hemoglobiną i tworzą methemoglobina. Główną funkcją hemoglobiny jest przenoszenie tlenu z płuc do tkanek organizmu. Methemoglobina nie jest w stanie pełnić tej funkcji, dlatego tkanki nie otrzymują w pełni tlenu i rozwija się głód tlenowy.

Wiadomo również, że u dorosłych pod wpływem enzymu reduktazy methemoglobiny następuje odwrotna konwersja methemoglobiny do hemoglobiny. Dlatego ostre zatrucia u osób dorosłych, choć występują, nie są tak częste. Jednak pewna kategoria ludzi jest bardziej podatna na zatrucie azotanami. Są to kobiety w ciąży, osoby starsze, a także osoby z anemią, patologią układu oddechowego i sercowo-naczyniowego.

Ale dzieci poniżej trzeciego roku życia są najbardziej podatne na zatrucie azotanami, szczególnie w pierwszych miesiącach życia. Okazuje się, że u małych dzieci enzym reduktaza methemoglobiny jest słabo aktywny. Oznacza to, że methemoglobina nie jest w stanie zamienić się z powrotem w normalną hemoglobinę.

Dawka azotanów niebezpieczna dla człowieka

Maksymalna dopuszczalna dawka azotanów dla osoby dorosłej wynosi 5 mg na kg masy ciała, a dla dziecka - nie więcej niż 50 mg.

Dzienną dawkę azotanów wynoszącą 15-200 mg człowiek stosunkowo łatwo toleruje, nie powodując przy tym żadnych problemów. Uważa się, że 500 mg to maksymalna dopuszczalna dawka, ale 600 mg to dawka prawdziwie toksyczna dla osoby dorosłej. Czasami wystarczy 10 mg azotanów, aby zatruć dziecko.

W Rosji dopuszczalna średnia dzienna dawka azotanów wynosi 312 mg. Chociaż w rzeczywistości wiosną może osiągnąć 500-800 mg dziennie.

Na terenie Związku Radzieckiego o szkodliwości azotanów zaczęto mówić po raz pierwszy w latach siedemdziesiątych, kiedy w Uzbekistanie doszło do masowych zatruć azotanami w wyniku spożycia azotanów uprawianych na glebach masowo nawożonych azotanami.

Azotany występują w roślinach zawsze w minimalnych ilościach. Jednak gdy stężenie przekroczy dopuszczalne poziomy- rośliny stają się toksyczne. Azotany gromadzą się głównie w warzywach korzeniowych, korzeniach, łodygach, ogonkach liściowych, dużych nerwach liści i skórze. W znacznie mniejszym stopniu skoncentrowane są w owocach. W warzywach zielonych jest znacznie więcej azotanów, niedojrzałe owoce niż w dojrzałych. Rośliny zawierają maksymalne stężenie w okresie dojrzewania.

Produkty pochodzenia roślinnego dzielimy na trzy grupy:

• Pierwsza grupa - produkty o wysokiej zawartości azotanów (do 5000 mg/kg). Do tej grupy zalicza się sałatę, koper, jarmuż itp.
• Druga grupa - produkty o średniej zawartości azotanów (300-600 mg). Obejmuje to kalafior, rzepę, rzodkiewkę, chrzan i.
• Trzecia grupa - żywność o niskiej zawartości azotanów (10-80 mg). Obejmuje to brukselkę, fasolę, owoce i jagody.

Objawy zatrucia azotanami

Objawy zatrucia występują, gdy stężenie methemoglobiny przekracza 15%. O ostre zatrucie na azotany wskazują następujące objawy:

Ważny! Zatrucie azotanami u dzieci jest bardzo poważne.

Notatka: w przypadku zatrucia przewlekłego obserwuje się niespecyficzne objawy: osłabienie, zmęczenie, zmniejszoną zdolność do pracy, bladość skóry.

Wiadomo również, że azotany mogą reagować z aminami, tworząc nitrozoaminy. Substancje te mają działanie rakotwórcze i mutagenne.

Methemoglobinemia wodno-azotanowa u dzieci

Osoby pijące wodę ze zdecentralizowanych źródeł są narażone na ryzyko zatrucia azotanami. Gleba jest zanieczyszczona azotanami nie tylko nawozami chemicznymi, ale także zawartością ścieków i szamb.

Azotany wnikają w wody gruntowe, a stamtąd do warstwy wodonośnej. W płytkich studniach, studniach i zlewniach może znajdować się woda zwiększona zawartość woda. Górna dopuszczalna zawartość azotanów w wodzie wynosi 50 g/dm3. W niektórych miejscowościach zawartość azotanów w wodzie może być 10-20 razy wyższa niż maksymalne dopuszczalne stężenie.

Z reguły woda o dużej zawartości azotanów nie powoduje problemów u osoby dorosłej, ale prowadzi do poważne konsekwencje u małych dzieci.

Pierwsze przypadki methemoglobinemii wodno-azotanowej opisano w połowie XX wieku. U dzieci sztuczne karmienie Stwierdzono sinicę skóry, duszność i szybkie bicie serca. Okazało się, że mieszaniny przygotowano z wodą o wysokim stężeniu azotanów. W latach 1949-1950 w Stanach Zjednoczonych zgłoszono 278 przypadków methemoglobinemii wodno-azotanowej, z czego 39 zakończyło się śmiercią.

W samej Rosji co roku odnotowuje się setki przypadków zatrucia azotanami, niektóre z nich kończą się śmiercią. Kraj monitoruje obecnie poziom azotanów w wodzie pochodzącej ze zdecentralizowanych źródeł. Aż strach wyobrazić sobie, jaka byłaby częstość występowania methemoglobinemii wodno-azotanowej, gdyby nie prowadzono monitoringu.

Kiedy stężenie methemoglobiny u dzieci przekracza 10%, pojawiają się objawy zatrucia. Dziecko staje się ospałe i nie chce jeść. Rodzice zauważają, że skóra dziecka staje się niebieskawa, obserwuje się sinicę nosa, warg i widocznych błon śluzowych. U dziecka rozwija się duszność i tachykardia. Nie zawsze występują wymioty i biegunka. W ciężkich postaciach choroby, gdy stężenie methemoglobiny przekracza 30%, u dziecka występują drgawki i patologiczny oddech Cheyne-Stokesa. Ciężkie zatrucie może spowodować śmierć.

Aby zapobiec zatruciu, nie należy podawać dzieciom wody z nadmiarem azotanów ani przygotowywać potraw lub mieszanek z tą wodą. Ponadto kobiety nie powinny pić tej wody w czasie ciąży.

Leczenie zatrucia azotanami

Jeśli dana osoba wykazuje oznaki zatrucia azotanami, konieczne jest uzyskanie od niej. Aby to zrobić, możesz podać pacjentowi kilka szklanek osolonej wody. W tym momencie konieczne jest wezwanie karetki pogotowia.

W szpitalu pacjentowi wstrzykuje się dożylnie związki azotynów – roztwór błękitu metylenowego. Roztwory glukozy, tiosiarczanu sodu i. W razie potrzeby przeprowadza się tlenoterapię.

Aby przywrócić oddychanie tkankowe, pacjentowi podaje się kokarboksylazę, koenzym A.

Celem leczenia zatrucia azotanami jest przyspieszenie usuwania trucizny z organizmu, wyeliminowanie niedotlenienia i przywrócenie hemoglobiny.

Jak uchronić się przed zatruciem azotanami?

Możesz zapobiec zatruciu, jeśli znasz środki zapobiegawcze. Przestrzeganie ich wcale nie jest trudne, ale pomoże zachować zdrowie, a czasem nawet życie.

• W sezonie spożywaj warzywa i jagody, wczesne niedojrzałe owoce zawierają azotany w maksymalnym stężeniu.
• Warzywa i jagody kupuj w sklepach i supermarketach, gdzie do każdej partii dołączone są dokumenty wskazujące zawartość azotanów. Kupując arbuzy na drodze, nie możesz mieć pewności, że są bezpieczne.
• Pamiętaj, że azotany w wodzie nie mają zapachu ani smaku. Ich obecność można określić jedynie w sposób laboratoryjny.
• Nie da się pozbyć azotanów z wody ani przez gotowanie, ani przez filtrowanie.
• Podczas czyszczenia rośliny usuń najwięcej części azotanowych: w przypadku melonów jest to część przylegająca do łodygi, a w przypadku ogórków, buraków, rzodkiewki - oba końce.
• Przed użyciem namocz warzywa w wodzie. Metoda ta pozwala obniżyć poziom azotanów o 20-30%.
• Podczas obróbki cieplnej produktów obserwuje się spadek zawartości azotanów. Zatem podczas gotowania można obniżyć poziom azotanów w warzywach o około 60-80%.
• Ponieważ azotany są skoncentrowane w skórce warzyw w jak największym stopniu, należy je obrać. Dotyczy to w szczególności ogórków i cukinii.

Grigorova Valeria, obserwator medyczny

Streszczenie planu.

1. Wpływ azotanów na zdrowie człowieka

2. Azotany jako problem społeczno-gospodarczy

3. Metabolizm azotanów w organizmie człowieka

4. Zatrucie azotanami

5. Metody hamowania powstawania rakotwórczych nitrozwiązków

6. Naturalne źródła azotanów

7. Źródła antropogeniczne

8. Azotany i jakość wody

9. Azotany w roślinach

10.Azotany w żywności i paszy

11. Konsekwencje środowiskowe rozprzestrzeniania się azotanów

Azotany i choroby człowieka.

Azotany to sole kwasu azotowego, które gromadzą się w żywności i wodzie, gdy w glebie występuje nadmiar nawozów azotowych. Azotany i azotyny powodują methemoglobinemię i raka żołądka u ludzi oraz negatywnie wpływają na układ nerwowy, sercowo-naczyniowy i rozwój zarodków.

Do zatrucia dochodzi podczas picia wody oraz produktów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego o dużej zawartości azotanów lub azotynów. Najbardziej wrażliwe na nadmiar azotanów są dzieci w pierwszych miesiącach życia. Często zatruwają się dzieci soki warzywne oraz warzywa o dużej zawartości azotanów, w szczególności sok z marchwi. Aż 770 mg azotynów gromadzi się w 1 litrze soku. Jeśli matki jedzą warzywa bogate w azotany, azotany przenikają do mleka matki. Organizm matki posiada mechanizm chroniący przed azotanami, jednak jego możliwości są ograniczone. Jeśli matka spożywa pokarmy bogate w azotany (kapusta, marchew, ogórki, cukinia, koper, szpinak), nieuchronnie przenikają one do mleka matki. Mechanizmy antyazotanowe u dziecka powstają dopiero po roku.

Dla osoby dorosłej śmiertelna dawka azotanów wynosi od 8 do 14 g, ostre zatrucie następuje po przyjęciu od 1 do 4 g azotanów.

Jeśli przed latami 60 główne niebezpieczeństwo O ile methemoglobinemię uznawano za skutki nadmiernego stosowania nawozów azotowych, o tyle obecnie większość badaczy za główne zagrożenie uważa nowotwory, przede wszystkim nowotwory przewodu pokarmowego. W obecności azotynów, rakotwórcze nitrozoamidy i nitrozoaminy mogą być syntetyzowane z niemal każdego pożywienia, zarówno w żołądku, jak i jelitach. Stwierdzono bezpośredni związek pomiędzy występowaniem raka żołądka, zanikowego zapalenia błony śluzowej żołądka a wysoką zawartością azotanów w wodzie studziennej i moczu mieszkańców.

Stwierdzono, że dzieci pijące wodę o wysokiej zawartości azotanów mają tendencję do zwiększania wzrostu i masy ciała wraz ze spadkiem obwodu klatki piersiowej, siły mięśni dłoni i pojemności płuc. Odkryte naruszenia wskaźników wskazują na dysharmonię w rozwoju fizycznym dzieci. Za przyczynę tych zaburzeń należy uznać długotrwałe zatrucie azotanami.

Wraz ze wzrostem chemizacji wzrasta zapadalność na gruźlicę, szczególnie w grupie wiekowej 7-14 lat. Są to głównie płucne postaci choroby.

Dorośli chorują rzadziej niż dzieci, ale na wszystkie choroby. Wśród chorób układu oddechowego dominuje przewlekłe zapalenie oskrzeli, a w układzie krążenia dominuje nadciśnienie tętnicze, przy czym im młodsi ludzie, tym większa zapadalność.

Azotany jako problem społeczny i środowiskowy.

Wśród regionów, w których produkowane są produkty o zawartości azotanów powyżej maksymalnej dopuszczalne ilości ponad 30% jego całkowitego wolumenu, należy podkreślić: republiki bałtyckie, obwody leningradzkie i moskiewskie, Mołdawię, Ukrainę, republiki środkowoazjatyckie i niektóre regiony Białorusi. W ciągu ostatnich dwudziestu lat „geografia” skażenia produktów azotanami znacznie się poszerzyła.

Należy zaznaczyć, że nie ma produktów rolnych bez azotanów, gdyż są one głównym źródłem azotu w żywieniu roślin. Dlatego, aby uzyskać nie tylko wysokie, ale także wysokiej jakości plony, konieczne jest dodanie do gleby mineralnych i organicznych nawozów azotowych. Zapotrzebowanie roślin na azot zależy od wielu czynników: rodzaju uprawy, odmiany, warunków pogodowych; właściwości gleby i ilość wcześniej zastosowanego nawozu. Niestety trzeba przyznać, że problemy azotanów w produktach rolnych są ściśle związane z wyjątkowo niskim poziomem gospodarki rolnej zarówno na polach PGR, jak i na działkach prywatnych. Nieuzasadnione stosowanie wysokich i bardzo wysokich dawek nawozów azotowych powoduje, że nadmiar azotu zawartego w glebie przedostaje się do roślin, gdzie gromadzi się w duże ilości. Ponadto nawozy azotowe przyczyniają się do mineralizacji materii organicznej gleby, a w rezultacie do zwiększonej nitryfikacji, a co za tym idzie, dopływu azotanów z samej gleby.

Problem nadmiernej kumulacji azotanów w produktach jest złożony, różnorodny i dotyczy różnych aspektów życia człowieka.

Niezbędne w rozwiązaniu problemu azotanów jest identyfikacja źródeł skażenia azotanami, ich eliminacja oraz wprowadzenie stałych, rygorystycznych kontroli na wszystkich etapach produkcji, przetwarzania, przechowywania i spożycia żywności. Konieczne jest wprowadzenie uprawy warzyw i owoców wolnych od azotanów oraz utworzenie specjalistycznych magazynów, które zaopatrują przedszkola i szkoły, szpitale i szpitale położnicze w produkty wysokiej jakości.

Konieczne jest kontrolowanie gromadzenia się azotanów podczas tworzenia plonu, począwszy od momentu zbioru.

Zatem problem azotanów w żywności ma charakter zarówno środowiskowy, jak i społeczny. Zadanie polega na stworzeniu w najbliższej przyszłości podstaw do otrzymywania produktów o minimalnej zawartości azotanów, co będzie realną podstawą poprawy zdrowia publicznego.

Metabolizm azotanów w organizmie człowieka.

Podczas spożywania pokarmów o dużej zawartości azotanów do organizmu człowieka dostają się nie tylko azotany, ale także ich metabolity: azotyny i związki nitrozowe. Nie udało się jeszcze ustalić dokładnej równowagi pomiędzy spożyciem i wydatkowaniem azotanów w organizmie, ponieważ azotany nie tylko dostają się do organizmu z zewnątrz, ale także w nim powstają. Azotany występują stale w małych ilościach w organizmie człowieka, podobnie jak w roślinach, i nie powodują negatywnych skutków. Wraz ze wzrostem stężenia pojawiają się zakłócenia.

Azotany dostają się do organizmu wraz z wodą i pożywieniem, następnie w jelicie cienkim wchłaniane są do krwi. Wydalany głównie z moczem. Ponadto przenikają do mleka kobiecego. Główny powód Wszystkie negatywne konsekwencje to nie tyle azotany, ile ich metabolity - azotyny. Azotyny oddziałujące z hemoglobiną tworzą methemoglobinę, która nie jest w stanie przenosić tlenu. W rezultacie zmniejsza się pojemność tlenowa krwi i rozwija się niedotlenienie. Do wytworzenia 2000 mg methemoglobiny wystarczy 1 mg azotynu sodu. W normalnym stanie osoba zawiera około 2% methemoglobiny we krwi. Jeśli zawartość methemoglobiny wzrośnie do 30%, pojawiają się objawy ostrego zatrucia (duszność, tachykardia, sinica, osłabienie, ból głowy), przy 50% methemoglobiny może nastąpić śmierć. Stężenie methemoglobiny we krwi jest regulowane przez reduktazę methemoglobiny, która redukuje methemoglobinę do hemoglobiny. Reduktaza methemoglobiny zaczyna być wytwarzana u człowieka dopiero od trzeciego miesiąca życia, zatem dzieci poniżej pierwszego roku życia, a zwłaszcza do trzeciego miesiąca życia, są bezbronne wobec azotanów. Azotany są redukowane do azotynów przez różne mikroorganizmy zamieszkujące głównie jelita. Stopień odzysku azotanów, podobnie jak podczas przechowywania żywności, zależy od tych samych czynników: ilości azotanów w produktach i warunków życia mikroorganizmów. Lekko zasadowe i obojętne środowisko sprzyja rozwojowi mikroflory jelitowej. Najbardziej wrażliwe na azotany są osoby o niskiej kwasowości żołądka. Są to dzieci poniżej pierwszego roku życia oraz pacjenci z zapaleniem żołądka i niestrawnością. U takich osób mikroflora jelita grubego może przedostać się do żołądka, a wówczas procent odzysku azotanów gwałtownie wzrasta w porównaniu do osób zdrowych.

Zatrucie azotanami.

Wrażliwość na azotany zwiększają wszystkie czynniki powodujące niedobór tlenu: duża wysokość nad poziomem morza, obecność tlenków azotu, tlenku węgla i dwutlenku węgla w powietrzu oraz spożywanie napojów alkoholowych. W przypadku zatrucia produktami o wysokiej zawartości azotanów wpływa to na przewód pokarmowy, układ sercowo-naczyniowy i centralny układ nerwowy; woda azotanowa- układ sercowo-naczyniowy, oddechowy i ośrodkowy układ nerwowy. Oznaki zatrucia pojawiają się 1-6 godzin po przedostaniu się azotanów do organizmu. Ostre zatrucie rozpoczyna się od nudności, wymiotów i biegunki. Wątroba powiększa się i reaguje boleśnie na palpację. Ciśnienie krwi spada. Puls jest nierówny, słaby, a kończyny są zimne. Obserwuje się arytmię, oddychanie staje się częstsze. Pojawiają się bóle głowy, szumy uszne, osłabienie, skurcze mięśni twarzy, brak koordynacji ruchów, utrata przytomności, śpiączka. W łagodnych przypadkach zatrucia dominuje senność i ogólna depresja. Przewlekłe przyjmowanie subtoksycznych dawek azotanów prowadzi do poważnych konsekwencji nie tak szybko, jak w przypadku dawek toksycznych, ale równie nieuchronnie. Praktyka weterynaryjna ustaliła, że ​​przy stosowaniu paszy o wysokiej zawartości azotanów u krów, owiec i świń wzrasta liczba poronień. Badania nad przewlekłym zatruciem zwierząt wykazały, że dotknięte są przede wszystkim narządy i tkanki, w których zachodzi intensywna proliferacja komórek. Przewlekłe zatrucie azotanami jest również niebezpieczne, ponieważ zredukowane z nich azotyny łączą się z aminami i amidami wszelkich łagodnych produktów białkowych i tworzą rakotwórcze nitrozoaminy i nitrozoamidy. Nitrozoaminy są toksyczne i rakotwórcze w obecności dodatkowych układów enzymatycznych, które są zawsze obecne w organizmie stałocieplnych zwierząt, a nitrozoamidy wykazują te właściwości nawet bez dodatkowego metabolizmu i wpływają przede wszystkim na układ krwionośny, limfatyczny i trawienny. Włączono nitrozoaminy wczesne stadia zatrucie osłabia układ odpornościowy. Związki nitrozowe mają działanie mutagenne.

Metody hamowania powstawania rakotwórczych związków nitrozowych.

Neutralizacja azotynów pozwala na zahamowanie tworzenia się związków nitrozowych. Wprowadzenie do żołądka szczurów najpierw jonolu i kwasu askorbinowego, a następnie mieszaniny azotanów i azotynów, zmniejsza powstawanie nitrozoamin w żołądku szczurów odpowiednio o 27,5-30% i 26-76%. Wprowadzenie soków warzywnych lub owocowych zamiast jonolu i kwasu askorbinowego powoduje zmniejszenie (z 85,7 do 29,1%) zawartości nitrozoamin, a stopień inhibicji jest wprost proporcjonalny do ilości wprowadzonych soków. Natomiast sok żurawinowy zwiększa powstawanie nitrozoamin. Przed jedzeniem pokarmów bogatych w azotany (kapusta, ogórki, kiełbasa) można zażywać kwas askorbinowy lub pić sok owocowy. Do produktów zaleca się dodawać kilkaset miligramów na kilogram kwasu askorbinowego (sto miligramów to 2-3 tabletki witaminy C), co w wielu przypadkach całkowicie zapobiega tworzeniu się N-nitrozodimetyloaminy. Przyjmuje się, że gwałtowny spadek zawartości witaminy C w produktach roślinnych podczas przechowywania wynika z jej interakcji z azotanami i azotynami. Podczas gotowania i duszenia usuwanie nitrozoamin za pomocą pary przeważa nad ich powstawaniem, dlatego podczas gotowania kapusty, buraków i cukinii nie trzeba przykrywać pokrywką.

Naturalne źródła azotanów.

Głównym źródłem azotanów jest materia organiczna gleby, której mineralizacja zapewnia stałe powstawanie azotanów. Szybkość mineralizacji materii organicznej zależy od jej składu, splotu czynników środowiskowych oraz stopnia i charakteru użytkowania gruntów. Zatem dynamika azotanów w ekosystemach lądowych jest w pewien sposób powiązana z małym biologicznym obiegiem azotu. Rolnicze użytkowanie gleby prowadzi do zmniejszenia zasobów azotu organicznego. Utrata azotu w glebie zwiększa się w przypadku zabiegów agrotechnicznych stymulujących mineralizację materii organicznej (płodozmian z ugorami i rzędami, intensywna uprawa roli, stosowanie zwiększonych dawek nawozów mineralnych). Pod tym względem rola azotu glebowego w zanieczyszczeniu wód naturalnych azotanami oraz w jego akumulacji przez rośliny jest najwyraźniej bardziej znacząca niż dotychczas sądzono.

Antropogeniczne źródła azotanów.

Antropogeniczne źródła azotanów dzielimy na rolnicze (nawozy mineralne i organiczne, produkcja zwierzęca), przemysłowe (odpady przemysłowe i ścieki) oraz komunalne. Rola każdego z tych źródeł w poszczególnych krajach, regionach, obszarach nie jest taka sama, w zależności od tego naturalne warunki, powiązania sektora rolnego z przemysłem, intensywność ich rozwoju i skala produkcji, stopień koncentracji punktowych źródeł azotanów i inne czynniki.

Nawozy azotowe są głównym antropogenicznym źródłem azotu, które w swojej skali zbliża się do jego biologicznego wiązania w glebie i według niektórych prognoz w nadchodzących dziesięcioleciach go przekroczy. W Rosji, podobnie jak w innych krajach świata, nawozy azotowe produkowane są głównie w formie koncentratów, a największe miejsce w ich asortymencie zajmują mocznik i saletra amonowa. Dominujące stosowanie w rolnictwie amonowych i amidowych form nawozów azotowych nie zmniejsza ryzyka znacznych strat azotu z gleby na skutek szybkiej nitryfikacji azotu amonowego. Choć skala produkcji i zużycia nawozów azotowych stale wzrasta, to tendencja do nierównomiernego rozmieszczenia azotu technicznego utrzymuje się zarówno w poszczególnych krajach świata, jak i w ich obrębie. Poziom wykorzystania nawozów azotowych w krajach rozwiniętych gospodarczo jest znacznie wyższy niż w krajach rozwijających się. Tradycyjne rodzaje nawozów organicznych (obornik), ze względu na swój wpływ na sytuację ekologiczną, stosowane w umiarkowanych dawkach (20-50 t/ha) można uznać za rozproszone źródło azotanów, które w pewnym stopniu przyczyniają się do do budżetu azotanowego krajobrazów rolniczych, nie prowadzi do istotnego zanieczyszczenia obiektów przyrodniczych azotanami. Jednakże stały wzrost pogłowia zwierząt gospodarskich, wykorzystanie kompleksów o charakterze przemysłowym do rozrodu i tuczu zwierząt, powstawanie na ograniczonym obszarze nagromadzeń odchodów i odpadów o dość dużej zawartości azotu rodzi pytanie o bezpieczne dla środowiska unieszkodliwianie zwierząt odpady, w tym w postaci nawozów organicznych. Odpady zwierzęce, głównie ścieki i osad czynny, charakteryzują się dużą zawartością azotu ogólnego (38-1500 mg/l), którego większość reprezentowana jest w formie organicznej i amonowej. Oprócz omówionych powyżej źródeł rolniczych, wzrost poziomu azotanów w krajobrazie rolniczym może być również spowodowany innymi formami działalności rolniczej. Tym samym zastąpienie tradycyjnych systemów gospodarowania z udziałem i płodozmianem różnych roślin uprawnych bardziej intensywnymi i specjalistycznymi technologiami, które sprzyjają mineralizacji materii organicznej gleby i niszczeniu jej struktury, ograniczaniu powierzchni zajętych przez trawy, zaoraniu pól paszowych pod trwałe grunty orne, zwiększenie ciężaru maszyn i wykorzystywanie ich na stałych liniach tramwajowych oraz brak stref ochronnych wokół pól ostatecznie prowadzą do zwiększonego usuwania azotu z gleby i powierzchni. Wprowadzenie czystego ugoru do płodozmianu sprzyja intensywnemu tworzeniu się i akumulacji w glebie azotanów, które mogą zostać utracone podczas długotrwałych opadów lub krótkotrwałych, ale intensywnych opadów. Straty azotanów z gleby zwiększają się w przypadku nasycenia płodozmianów uprawami rzędowymi, których technologia uprawy wymaga dużej liczby zabiegów międzyrzędowych. Wapnowanie gleby, stymulujące procesy mineralizacji, można uznać za czynnik pośredni, zwiększający prawdopodobieństwo usunięcia azotanów z gleby wraz ze spływem drenażowym. Stężenie azotanów w zbiornikach wodnych wzrasta w okresie rekultywacji terenów podmokłych oraz w pierwszych latach ich rolniczego użytkowania. Najwyższe poziomy azotanów występują w głównych kanałach odprowadzających wodę drenażową. Długotrwałe użytkowanie rolnicze odwodnionych gruntów powoduje nieznaczny wzrost zawartości azotanów w wodach gruntowych. O potencjalnym znaczeniu osadów ściekowych jako źródła azotanów decyduje sposób ich unieszkodliwiania, ilość wprowadzanych do gleby oraz szybkość mineralizacji związków azotowych. Najczęstszym sposobem recyklingu osadów ściekowych jest przygotowanie na ich bazie kompostów, bezpośrednie podanie ich do gleby w ilości 100-400 m3/ha w celu rekultywacji lub jako nawóz. Na pierwszych etapach kompostowania osadów ściekowych dominują procesy amonifikacji. Ogólnie rzecz biorąc, rola mułów i osadów jako źródła azotanów jest niewielka, ponieważ główna ilość azotu w nich zawarta występuje w związkach trudnych do hydrolizy. Negatywne skutki dla środowiska osadów ściekowych związane są głównie z zanieczyszczeniem obiektów przyrodniczych metalami ciężkimi i mikroorganizmami chorobotwórczymi.

Azotany i jakość wody.

Ilość azotanów w wody naturalne zależy od wpływu zespołu czynników (właściwości biologiczne, hydrochemiczne, geomorfologiczne, klimatyczne, fizykochemiczne gleb w zlewni). Zawartość azotanów w wodach powierzchniowych i gruntowych różni się znacznie w zależności od rodzaju działalności człowieka. Duże ilości azotanów występują w ściekach i wodach drenażowych odprowadzających wodę z terenów rolniczych, na których stosuje się nawozy azotowe i obornik. Stężenie azotanów w tych wodach może przekraczać 120 mg/l. W warunkach naturalnych ich ilość nie przekracza 9 mg/l. Najwięcej (ponad 200 mg/l) azotanów występuje w ściekach bytowych oraz w ściekach obiektów hodowlanych. Nawozy azotowe przyczyniają się do znacznego wzrostu ilości azotanów w wodach naturalnych. Wody gruntowe z reguły zawierają mniej azotanów niż wody powierzchniowe, ponieważ gleba służy jako rodzaj „filtra” na drodze ruchu azotu azotanowego. Im głębiej leżą wody gruntowe, tym mniej zawierają azotanów. Wraz z długoterminową dynamiką zawartości azotanów występuje także roczna zmienność ich ilości. Wraz ze zwiększoną zawartością azotanów w zbiornikach wodnych wzrasta prawdopodobieństwo powstania azotynów w ilościach toksycznych dla ryb. Na przykład dawka śmiertelna dla łososia wynosi 0,2-0,4 mg/l azotu azotynowego. Najbardziej niebezpiecznymi źródłami azotu azotanowego przedostającego się do wody są ścieki z gospodarstw hodowlanych, a także wykorzystanie ich ścieków i gnojowicy w dużych dawkach jako nawozów. W przypadku stosowania wody o dużej zawartości azotanów należy podjąć działania mające na celu jej redukcję. Jest to szczególnie ważne w przypadku szpitali położniczych, przedszkoli i żłobków oraz szpitali dziecięcych. Przed użyciem wodę należy przepuścić przez wymieniacze anionowe w celu uwolnienia się od jonów azotanowych. Obniżenie zawartości azotanów w wodach słodkich dostarczanych na potrzeby komunalne można osiągnąć poprzez stymulację biologicznej denitryfikacji, stosowanie elektrodializy, metod redukcji chemicznej oraz rozcieńczanie czystszej wody. Jednakże najbardziej racjonalnym sposobem ograniczenia stężenia azotanów w wodach powierzchniowych i podziemnych jest ograniczenie uwalniania N-NO ze źródeł naturalnych i antropogenicznych oraz ograniczenie ich migracji w krajobrazach rolniczych. Na terenach intensywnego stosowania nawozów azotowych konieczne jest utworzenie stref ochronnych zapobiegających przedostawaniu się mobilnych związków azotu do zbiorników, których woda wykorzystywana jest jako woda pitna. Środki ochrony wód powinny pomóc w poprawie standardów rolnictwa; zapobieganie spływowi ścieków i spływów powierzchniowych poprzez skierowanie ich poza zbiornik wodny do specjalnych zbiorników buforowych, lagun, stawów retencyjnych i utleniających, a także stosowanie sztucznych i naturalnych biologicznych metod oczyszczania zanieczyszczonych wód ze spływów powierzchniowych. Do neutralizacji wód powierzchniowych obiecujące jest wykorzystanie stawów biologicznych, w których oczyszczaczami są mikroalgi i makrofiltry. Te ostatnie intensywnie absorbują azot w postaci amonowej i azotanowej. Stosowanie makrofiltrów do oczyszczania ścieków wymaga ich obowiązkowego usunięcia ze zbiornika po utworzeniu się masy wegetatywnej w celu wyeliminowania wtórnego zanieczyszczenia zbiornika substancjami biogennymi. Oprócz tego normy dotyczące nawozów azotowych muszą być bezpieczne dla środowiska, termin i metody ich stosowania ustala się, biorąc pod uwagę warunki glebowo-ekologiczne krajobrazu rolniczego oraz cechy biologiczne reakcji roślin na reżim odżywiania azotem. Przykładowo, system stosowania nawozów azotowych przy uprawie ryżu polega na lokalnym zastosowaniu nawozów do gleby, ograniczając w ten sposób dopływ azotanów do powierzchniowej warstwy wody i eliminując potrzebę nawożenia w okresie wegetacyjnym z samolotu. Ten ostatni sposób stosowania nawozów azotowych stwarza największe zagrożenie dla jakości wód powierzchniowych. Przy usuwaniu ścieków zwierzęcych zaleca się ograniczenie ich stosowania w postaci nierozcieńczonej. Najbardziej akceptowalnym i celowym jest obowiązkowe 1,5-krotne rozcieńczenie ścieków z obowiązkowym dodawaniem do gleby nawozów fosforowych i potasowych w dawkach niezbędnych do pełnego zaopatrzenia roślin w fosfor i potas zbilansowany w stosunku do ilości azotu użytego w ścieki. Aby zapobiec nadmiernemu gromadzeniu się azotanów w wodach naturalnych, zachować i przewidzieć zmiany jakości wody, konieczne jest ustanowienie regionalnej i lokalnej kontroli nad ich zawartością zarówno w wodach naturalnych, jak i ściekach, przy jednoczesnym ustaleniu naukowo uzasadnionych norm w zakresie najwyższych dopuszczalnych stężeń we wszystkich rodzaje wód.

Azotany w roślinach

Wśród wielu przyczyn powodujących gromadzenie się azotanów w roślinie należy wyróżnić następujące; specyfika gatunkowa i odmianowa akumulacji azotanów; warunki żywienia mineralnego, gleba i czynniki środowiskowe. Często czynniki przyczyniające się do akumulacji azotanów działają łącznie, co utrudnia przewidzenie poziomu azotanów w produktach. Różnice gatunkowe między roślinami w zakresie akumulacji azotanów wynikają często z lokalizacji azotanów w poszczególnych organach roślin. Wyjaśnienie cech lokalizacji azotanów w różnych narządach i tkankach wydaje się istotne zarówno dla poznania mechanizmów redystrybucji i magazynowania azotanów w procesie ontogenezy, jak i dla diagnozowania jakości produktów roślinnych warzyw i pasz.

Znajomość rozkładu azotanów w części handlowej zbiorów produktów jest szczególnie interesująca dla konsumenta, ponieważ pozwala na racjonalne wykorzystanie produktów zarówno do przetwórstwa (gotowanie, wyciskanie soków, fermentacja, marynowanie, konserwowanie), jak i do świeżej żywności. To z kolei zapewnia zmniejszenie ilości azotanów dostających się do organizmu człowieka. Rozmieszczenie azotanów jest związane ze specjalizacją fizjologiczną i cechami morfologicznymi poszczególnych organów roślin uprawnych, rodzajem i umiejscowieniem liści, wielkością ogonków i nerwów liściowych oraz średnicą cylindra centralnego w roślinach okopowych. Rozkład azotanów jest ściśle powiązany z rodzajem rośliny. Zatem azotany są praktycznie nieobecne w ziarnie zbóż i koncentrują się głównie w łodygach i liściach. Blaszka liściowa roślin zielonych zawiera 4-10 razy mniej azotanów niż łodyga. Wysoka zawartość azotanów w łodygach i ogonkach wynika z faktu, że są one miejscem transportu azotanów do innych organów roślin, gdzie są one asymilowane do organicznych związków azotu. Zdolność tkanki do akumulacji azotanów związana jest z całym zespołem czynników, zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych. Najwięcej ich znajduje się na dole liścia, minimum na jego górze. Akumulacja azotanów różni się w zależności od rodzaju organu rośliny. W bulwach ziemniaka niski poziom azotanów stwierdzono w miąższu bulw, natomiast w skórce i rdzeniu ich zawartość wzrosła 1,1-1,3-krotnie. Rdzeń, wierzchołek i wierzchołek buraka ćwikłowego różnią się od pozostałych części podwyższoną zawartością azotanów. Dlatego w przypadku buraków stołowych konieczne jest odcięcie górnej i dolnej części rośliny okopowej. W kapuście białej największa ilość azotanów zlokalizowana jest na szczycie łodygi (łodygi). Górne liście główki kapusty zawierają ich 2 razy więcej niż wewnętrzne. I podobnie jak zielone warzywa, ogonki liści kapusty mają wyższą zawartość azotu azotanowego niż blaszki liściowe. Strefy o różnej zawartości azotanów w korzeniach marchwi. Ich wysoką zawartość stwierdzono w wierzchołku i wierzchołku rośliny okopowej. Rdzeń warzyw korzeniowych ma wyższą zawartość azotanów niż kora. Poziom azotanów w rdzeniu zmniejsza się od wierzchołka korzenia do góry. Zawartość azotanów w ogórkach i cukinii zmniejsza się od łodygi do wierzchołka owocu, jest ich więcej w skórce niż w komorze nasiennej i miąższu. Dlatego przed jedzeniem należy odciąć część owocu przylegającą do ogona.

Azotany w żywności.

Podczas przechowywania i przetwarzania produktów ilość azotanów z reguły nieco maleje, ale w przypadku naruszenia warunków przechowywania ich zawartość może wzrosnąć i to dość znacząco. Zawartość azotanów w główkach kalafiora po dwóch tygodniach przechowywania zmniejszyła się o około 40% w porównaniu do poziomu początkowego. Różne rodzaje mikroorganizmów przyczyniają się do powstawania azotanów i azotynów podczas przechowywania produktów. Im wyższa zawartość azotanów w zebranym plonie. tym więcej azotynów powstaje podczas przechowywania. Ryzyko tworzenia się azotynów w produktach wzrasta wraz ze wzrostem temperatury przechowywania z 10 do 35°C. niedostateczne napowietrzenie przechowywanych produktów, silne zanieczyszczenie warzyw liściastych i korzeniowych, występowanie uszkodzeń mechanicznych produktów, długotrwałe rozmrażanie świeżo mrożonych warzyw w temperaturze temperatura pokojowa. W optymalnych warunkach przechowywania ilość azotanów w roślinach okopowych zmniejszyła się 2-krotnie w wariancie bez nawozów, natomiast w wariancie z dawką azotu 480 kg/ha 1,3-krotnie; dla marchwi w wariancie bez nawozów praktycznie się nie zmieniła, a w wariancie z dawką azotu 480 kg/ha – 2,2 razy. Podczas przechowywania cebuli zawartość azotanów w cebulach praktycznie nie uległa zmianie. Przechowywanie świeżych warzyw w niskich temperaturach zapobiega tworzeniu się azotynów. W głęboko mrożonych warzywach nie dochodzi do kumulacji azotu azotanowego. Jednakże rozmrażanie szpinaku w temperaturze pokojowej przez 39 godzin spowodowało utworzenie się azotynów w produkcie. Przechowywanie zanieczyszczonych glebą i uszkodzonych warzyw liściastych w temperaturze powyżej 5°C przyspiesza powstawanie azotanów w tkankach na skutek wnikania mikroorganizmów redukujących azotany. Podczas przechowywania warzyw i ziemniaków w optymalnych warunkach wilgotnościowych i temperaturowych zawartość azotanów we wszystkich rodzajach produktów uległa zmniejszeniu. Ich liczebność najbardziej spadła w okresie luty-marzec w kapuście i burakach, a w nieco mniejszym stopniu w marchwi i ziemniakach. Podczas przechowywania ziemniaków w magazynie ze zwiększoną wentylacją 85% zachowało się po 3 miesiącach. a po 6 miesiącach - 30% azotanów z poziomu początkowego. W warzywach korzeniowych marchwi jest ich odpowiednio 70 i 44%. Optymalne warunki przechowywania (temperatura i wilgotność) zapewniły redukcję poziomu azotanów w produktach roślinnych po 8 miesiącach o 50%. Zatem stopień redukcji ilości azotanów podczas przechowywania zależy od rodzaju produktu, jego początkowej zawartości, sposobu przechowywania i innych warunków. Produkty roślinne stosowane są w żywności zarówno świeżej, jak i przetworzonej. W zależności od trybu i rodzaju obróbki technologicznej zmienia się poziom zawartości azotu azotanowego w produkcie końcowym. Z reguły ilość azotanów w produkcie zmniejsza się podczas przetwarzania, ale należy przestrzegać reżimów przetwarzania. Wstępne przygotowanie produktów (czyszczenie, mycie, suszenie) zmniejsza ilość azotanów w żywności o 3-25%. Podczas przetwarzania produktów następuje szybkie zniszczenie enzymów i śmierć mikroorganizmów, co uniemożliwia dalszą przemianę azotanów w azotyny. W zależności od metody dalszego gotowania ilość azotanów zmniejsza się w różny sposób. Gdy ziemniaki gotujemy w wodzie, poziom azotu azotanowego spada o 40-80%. dla pary - o 30-70%. podczas smażenia olej roślinny- o 15%, smażone w głębokim tłuszczu - o 60%. Dzięki wstępnemu namoczeniu ziemniaków w 1% roztworze chlorku potasu i 1% kwasu askorbinowego, a następnie smażeniu w głębokim tłuszczu, poziom azotanów spada o 90%. Czyszczenie bulw ziemniaka spowodowało gwałtowny (ponad 2-krotny) wzrost strat azotanów, tj. skórka bulw stanowi pewną barierę dla przenikania azotanów do wody. W owocach solonych pomidorów ilość azotu azotanowego wzrasta 1,4-1,8 razy. Jednocześnie w solance jest go 2,2-2,8 razy więcej niż w oryginalnych świeżych owocach, co wynika z zastosowania przyprawowych zielonych warzyw (koperek, pietruszka, czosnek) zawierających zwiększoną ilość azotanów. W pierwszych dniach ilość azotanów w owocach ogórka jest skuteczniej zmniejszana podczas konserwowania. Natomiast 30 dnia efekt solenia i puszkowania jest w przybliżeniu równy, ilość azotanów przekracza 30% początkowego poziomu w produkcie. Podczas fermentacji kiszonej kapusty zawartość azotanów w 5 dniu zmniejsza się 2,1 razy w porównaniu do początkowej ilości w świeżej kapuście. Przez kolejne 2 dni poziom azotanów w kiszonej kapuście praktycznie się nie zmienia.

Dla większości ludzi nie jest to tajemnicą: aby mieć dobre zdrowie, lepiej jeść więcej warzyw, owoców, a mniej karmy pochodzenia zwierzęcego. Jak wiadomo, brane są pod uwagę azotany niezbędny atrybut cykl azotowy w przyrodzie. Jest to ważny element odżywiania roślin azotem, bez którego kompleks proces biologiczny synteza białek. Azotany były, są i będą, nawet jeśli trzeba będzie całkowicie zrezygnować ze stosowania nawozów. Azotany w roślinach można zredukować do azotynów, które ulegają dalszej przemianie i wytwarzają amoniak – podstawę żywienia roślin. Ale dlaczego naturalny proces nagle zaczęto uważać za szkodliwe dla człowieka?

Wszystko jest dobre z umiarem

Obecność azotanów w roślinach sama w sobie należy uznać za zjawisko normalne, jednakże ich nadmierny wzrost jest skrajnie niepożądany. Wynika to z faktu, że azotany są silnie toksyczne dla człowieka. Chociaż bardziej poprawne jest mówienie o ich zredukowanej formie - azotynach, które oddziałują z hemoglobiną we krwi po masowym spożyciu do organizmu. W rezultacie powstaje substancja methemoglobina, która nie jest w stanie przenosić tlenu. Normalne oddychanie tkanek i komórek organizmu zostaje zakłócone (w procesie niedotlenienia tkanek). W rezultacie gromadzi się kwas mlekowy i ilość białka gwałtownie maleje. Azotany są szczególnie niebezpieczne dla dzieci dzieciństwo, ponieważ ich układy enzymatyczne są uważane za niedoskonałe, redukcja methemoglobiny do hemoglobiny jest bardzo powolna.

Szkodliwe właściwości azotanów

Azotany mogą zmniejszać zawartość witamin w żywności i wpływać na wszystkie rodzaje metabolizmu. Przy długotrwałym przyjmowaniu azotanów do organizmu człowieka (nawet w najmniejszych dawkach) zmniejsza się ilość jodu, co może prowadzić do powiększenia tarczycy.

Udało się ustalić związek między azotanami a występowaniem nowotworów w przewodzie pokarmowym człowieka.

Azotany powodują rozwój patogennej (bardzo szkodliwej) mikroflory jelitowej, która wydziela do organizmu człowieka toksyczne substancje (toksyny). Z tego powodu następuje autotoksykacja, proces zatruwania organizmu.

Dzieje się to na różne sposoby:

• poprzez wodę pitną;
• poprzez produkty spożywcze pochodzenia zwierzęcego i roślinnego;
• poprzez leki.

Najwięcej azotanów przedostaje się do organizmu człowieka wraz z warzywami świeżymi i konserwowymi (na poziomie 40-80 proc. dziennej dawki azotanów). Niewielka ilość azotanów może pochodzić z owoców, wypieków i produktów mlecznych.

Jak to naprawić

Bardzo ważne jest wprowadzenie do diety większej ilości czerwonych i czarnych porzeczek, owoców i innych jagód (w wiszących owocach praktycznie nie ma azotanów). Drink Zielona herbata. Są to naturalne neutralizatory azotanów, które dostały się do organizmu. Witamina E może również chronić organizm przed szkodliwym działaniem azotanów.