Нитриты и нитраты

     Особую  тревогу вызывает применение бесподстилочного навоза под овощи. Учитывая, что жидкая фракция навоза легко нитрофицируется  в почве под действием микроорганизмов, растения легко накапливают избыточное количество нитратов. В связи с  этим следует запретить использование  бесподстилочного навоза при выращивании  овощных культур, применять его  можно только после компостирования  с соломой или торфом и вносить  в почву только осенью.

     Практика  показала, что машины для применения удобрений типа РУМ при выращивании  овощных культур не годятся, поскольку 70% удобрений неравномерно разбрасывается по поверхности поля. В результате питательные вещества успешно используют сорняки, а содержание нитратов в  культурных растениях повышается в 2—18 раз.

     Содержание  нитратов различно не только в отдельных  культурах, но и в сортах. Эти различия достигают 5—10 раз из-за разной способности  поглощать (усваивать) нитраты из почвы, более или менее эффективно их использовать для синтеза органических веществ. Уже известны сорта многих культур, содержащих минимальные количества нитратов. Например, у капусты это  сорта Зимовка и Подарок, у  моркови — Шантенэ. Бирючекуртская, Консервная, у свеклы столовой —  Бюрдо. Зная особенности каждого  сорта, можно существенно влиять на качество получаемого урожая. В  связи с этим необходима сортовая политика как в плане получения  новых сортов овощных культур, так  и в плане сортовой агротехники  выращивания с целью получения  урожая с низким уровнем нитратов.

     Очень часто средства массовой информации пишут о том, что нитраты якобы  ухудшают сохранность овощей. На самом  же деле исследованиями установлено, что  нитраты не оказывают никакого влияния  на сохранность продукции. Другое дело, как ведут себя нитраты при  хранении урожая. Установлено, что при  хранении количество нитратов к марту  в картофеле снижается в 4 раза, в свекле столовой — в 1,5, в моркови — в 3, в капусте — в 3 раза. Но при этом не следует забывать, что качество продукции при хранении несколько ухудшается вследствие снижения содержания белков, витаминов, углеводов и повышения содержания органических кислот. По-видимому, «причастность» нитратов к сохранности продукции выгодна работникам торговых баз, благо есть на «кого валить вину».

     Не  все ладно у нас и с организацией хранения. Важно особо отметить необходимость  выращивания безнитратных овощей и  фруктов и создания специализированных хранилищ для обеспечения детских  садов и школ, больниц и родильных  домов качественной продукцией. Известно, что организм ребенка гораздо  чувствительнее к избытку нитратов, нежели организм взрослого человека. Однако же картофель и овощи для  вышеназванных учреждений используются из «общего котла». Настало время  изменить существующую практику и проявить заботу о детях и больных в  полной мере.

     Из  организационных мероприятий очень  важным, на наш взгляд, является проведение углубленного анализа всех районов  страны, широкого мониторинга загрязнения  сельскохозяйственной продукции, в  которых было бы отмечено превышение допустимых норм нитратов, и составление  карты неблагополучия продукции, как  это сделано, например, в Эстонии. Это необходимо для того, чтобы  выделить «зоны особого внимания».

     Существенно важным в решении проблемы нитратов является определение источников загрязнения  нитратами, их устранение и введение постоянного строгого контроля на всех этапах производства, переработки, хранения и потребления продуктов питания. Хорошо налаженная система контроля за количеством нитратов в пищевых  продуктах необходима для того, чтобы  оградить население района от употребления в пищу продуктов с недопустимо  высоким уровнем содержания нитратов. К сожалению, в некоторых районах  отсутствует четко налаженная систему  контроля за количеством нитратов в  производимой в совхозах и на приусадебных участках продукции, а также продуктов, поступающих из других регионов страны. Поэтому необходим повсеместный контроль еще и для того, чтобы не тратить огромные средства на перевозку негодной для употребления продукции.

     Необходим еще один вид контроля. Речь идет об оперативном контроле за накоплением  нитратов в процессе формирования урожая, начиная с момента его уборки. Большую помощь здесь окажет составление  в каждом хозяйстве картограмм по содержанию нитратов в урожае.

     В недалеком будущем необходимо иметь  контрольные средства в каждом овощном  магазине, на каждом рынке, с тем  чтобы допускать к продаже  продукцию только с низким содержанием  нитратов.  
В настоящее время сложилась парадоксальная ситуация. Самая ранняя продукция (зеленые овощи, лук, редис, огурцы) стоят всегда дороже, хотя в ней содержится в 3—5 раз нитратов больше, чем в более поздней. То же самое происходит с овощами, выращенными в парниках и теплицах. Хорошо известно, что овощи, выращенные в закрытом грунте, содержат в 3—4 раза больше нитратов, чем те же овощи, выращенные в поле. Овощи закрытого грунта хуже и по другим качественным показателям. Так за что же мы платим больше? Только за то, что «ранние», только потому, что «первые»?!

     Таким образом, проблема нитратов в продуктах  питания носит как экологический, так и социальный характер. Задача же состоит в том, чтобы в ближайшее  время заложить основы для получения  продукции с минимальным уровнем  нитратов, что явится реальной основой  для улучшения здоровья населения нашей страны. 

Метаболизм нитратов в организме человека 

     При употреблении продуктов с повышенным содержанием нитратов в организм человека поступают не только нитраты, но и их метаболиты: нитриты и  нитрозосоединения. В этом вопросе еще немало темных мест, хотя изучается он с прошлого века. Составить точный баланс прихода и расхода нитратов в организме пока не удалось. Дело в том, что нитраты не только поступают в организм извне, но и образуются в нем. Еще в 1861 г. в Тартуском университете Wilffins обнаружил, что даже при безнитратной диете из организма с мочой выделяются нитраты . В малых количествах нитраты постоянно присутствуют в организме человека, как и в растениях, и не вызывают негативных явлений. Все беды начинаются тогда, когда нитратов становится слишком много.

     В организм нитраты поступают с  водой и пищей, затем они всасываются  в тонком кишечнике в кровь. Выводятся  преимущественно с мочой. Кроме  того, они выводятся с женским  молоком. Количество нитратов в молоке зависит от количества и качества овощей в рационе матери и длительности кормления. Максимальное содержание нитратов в молоке бывает в первый месяц  после родов, затем оно постепенно снижается.

     Главной причиной всех негативных последствий  являются не столько нитраты, сколько  их метаболиты — нитриты. Нитриты, взаимодействуя с гемоглобином, образуют метгемоглобин, не способный переносить кислород. В результате уменьшается кислородная  емкость крови и развивается  гипоксия (кислородное голодание). Для  образования 2000 мг метгемоглобина достаточно 1 мг нитрита натрия. В нормальном состоянии у человека содержится в крови около 2% метгемоглобина. Если содержание метгемоглобина возрастает до 30%, то появляются симптомы острого  отравления (одышка, тахикардия, цианоз, слабость, головная боль), при 50% метгемоглобина может наступить смерть. Концентрация метгемоглобина в крови регулируется метгемоглобинредуктазой, которая  восстанавливает метгемоглобин  в гемоглобин. Метгемоглобинредуктаза начинает вырабатываться у человека только с трехмесячного возраста, поэтому дети до года, и особенно до трех месяцев, перед нитратами  беззащитны.

     В литературе, посвященной химизму  нитратов, нет сообщении о выделении  нитритов из организма человека. Н. И. Опополь считает, что основная их часть идет на образование метгемоглобина. Доказано, что даже при больших концентрациях нитратов в крови (2215 мг/кг) содержание метгемоглобина составляет только 2,1—4.5%, что намного меньше опасных концентраций.

     Содержание  меггемоглобина возрастает до опасных  значений только при поступлении  в кровь нитритов. Восстанавливают  нитраты в нитриты различные  микроорганизмы, заселяющие преимущественно  кишечник.  
Степень восстановления нитратов, как и при хранении продуктов, зависит от тех же факторов: количества нитратов в продуктах и условий жизнедеятельности микроорганизмов. Для развития кишечной микрофлоры благоприятна слабощелочная и нейтральная среда. Наиболее чувствительны к нитратам люди с пониженной кислотностью желудка. Это дети до года и больные гастритом и диспепсией. У таких людей микрофлора толстого кишечника может проникать в желудок, и тогда резко увеличивается процент восстановления нитратов по сравнению со здоровыми людьми,

     За  последние 10—15 лет описано более 1000 случаев нитратно-нитритной метгемоглобинемии, из которых 100 закончились смертью. У здоровых людей легкие формы  отравления наблюдались при содержании нитратов в воде или пище более 80—100 мг/л. А у детей, страдающих диспепсией, интоксикации возникали при употреблении воды с содержанием нитратов 50 мг/л.

Отравление нитратами 

     Чувствительность  к нитратам повышают все факторы, вызывающие кислородное голодание: высокогорье, наличие в воздухе  окислов азота, угарного газа, углекислоты, употребление спиртных напитков. При отравлении высоконитратными продуктами поражаются желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистая и центральная нервная системы; нитратной водой -сердечно-сосудистая, дыхательная и центральная нервная системы.

     Признаки  отравления появляются через 1—6 часов  после поступления нитратов в  организм. Острое отравление начинается с тошноты, рвоты, поноса. Увеличивается  и болезненно реагирует на пальпацию  печень. Снижается артериальное давление. Пульс неровный, слабого наполнения, конечности холодные. Отмечается синусоидальная аритмия. Дыхание учащается. Появляются головная боль, шум в ушах, слабость, судороги мышц лица, отсутствие координации  движений, потеря сознания, кома. В легких случаях отравления преобладает  сонливость и общая депрессия.

     Динамика  острого нитратного отравления исследована  на крысах Г. Б. Барсельянцем. Интересно  сходство острого нитратного и алкогольного отравлений. Алкоголь, склеивая эритроциты, также вызывает кислородное голодание. Исследовали вводили крысам смертельную  дозу натриевой (чилийской) селитры. Через 10—20 мин. после введения препарата  у животных появлялось возбуждение, которое через 20—40 мин. сменялось  угнетением. Крысы меньше двигались, у них нарушалась координация  движений, дыхание становилось частым, поверхностным. Шерсть была взъерошенной, видимые кожные покровы и слизистые  оболочки становились синюшными. Реакция  на внешние раздражители замедлялась. Наблюдались кровянистые выделения  из носа, фибриллярные подергивания отдельных  мышц, судороги, непроизвольное мочеиспускание, боковое положение. Гибель животных, как правило, наступала в первые сутки после затравки. Установлено, что летальная (смертельная) доза (ЛД ) для крыс равна 9120 мг натриевой  селитры на 1 кг живого веса. В этом случае погибает 50% животных испытуемой группы.

     В «остром» опыте Н. И. Опополем было обнаружено, что введение максимально переносимой  дозы нитрата натрия (3100 мг/кг веса животных) приводило к однотипным изменениям во внутренних органах крыс. В легких было множество мелких кровоизлияний, в головном мозге — мелкие очаги  кровоизлияний. В миокарде (мышечная оболочка сердца) были обнаружены исчезновение поперечной исчерченности мышечных волокон, явления гемо- и лимфостаза, очаги кровоизлияний. В печени была выявлена умеренная белковая дистрофия гепатоцитов, местами — мелкие кровоизлияния.

     Хроническое поступление субтоксичных доз нитратов приводит к тяжелым последствиям не так быстро, как при токсичных  дозах, но так же неотвратимо. Ветеринарной практикой установлено, что при  использовании кормов с высоким  содержанием нитратов у коров, овец, свиней увеличивается число абортов. Исследования хронических отравлений у животных показали, что поражаются в первую очередь те органы и ткани, где происходит интенсивное размножение  клеток.

     Ф. Н. Субботин и Н. В. Волкова вводили  нитраты и нитриты в куриные  эмбрионы. При введении нитрита натрия до инкубации повреждалось 100% эмбрионов, после инкубации — 40.7%. нитратом натрия повреждалось соответственно 22,2 и 17,6%.

     У цыплят отмечались уродства мозга, глаз, дефекты грудной и брюшной  стенок, конечностей, клюва, редукция хвоста. Кроме того, наблюдалась значительная жировая и белковая дистрофия  печени. Все изменения зависели от вводимой дозы. Чем раньше эмбрион  начинал получать нитраты или  нитриты, тем значительнее были изменения.

     Н. В. Волкова продолжила исследования на крысах, ежедневно вводя одной  группе беременных самок нитрит натрия (0,05 мг/кг), другой — нитрат натрия (40 мг/кг). В результате увеличилась  гибель эмбрионов, у них появились  отеки, подкожные кровоизлияния, дефекты  мозга, развитие их затягивалось. У  некоторых эмбрионов отсутствовали  задние конечности. Крысята, матери которых  в течение всей беременности получали нитраты, рождались с низким средним  весом, чаще гибли. Автор выяснила, что  причиной снижения жизнеспособности крысят являются отклонения в становлении  сердечного ритма и серьезные  изменения в печени. Нарушения  отмечены только у крысят, на их матерей  нитрит натрия в дозе 0,05 мг/кг и нитрат натрия в дозе 40 мг/кг заметных воздействий  не оказали.

     Заслуживают внимания данные, полученные Н. И. Опополем с соавторами при определении  допустимой суточной дозы (ДСД) нитратов для человека. Крысам в течение- 10 мес. давали нитрат натрия в дозе 40мг/ кг и нитрат кальция в дозах 10 и 20 мг/кг. В псовые 6 мес. никаких  различий в поведении и внешнем  виде экспериментальных и контрольных  животных не наблюдалось, К 10-ому месяцу затравки у (л дельных животных, получавших 40 мг/кг нитрата натрия. появились  сначала единичные, а затем и  множественные расчесы и прокусы  кожи. Позже такие явления стали  наблюдаться у большинства животных этой группы, а также у получавших нитрат кальция в дозах 10 и 20 мг/кг. Животные становились осе покойными, агрессивными. Шерсть теряла блеск, становилась  редкой, взъерошенной, особенно в области  спины и передней части туловища, По мнению автора, это свидетельствует  о том. что хроническое употребление нитратов приводит к аллергическим  явлениям в организме.